Den 56ft (17,1m) omvandlade trålaren var 10 km väster om South Stack när besättningen radioradiode kustbevakningar klockan 07:00 BST.
Holyheads kustbevakningar sade att en pump ombord på båten inte kunde klara av vattnet som kom in.
RNLIs livbåtsbesättning placerade en pump och bogserade fartyget till Holyhead.
Tre personer har räddats från en båt som hade börjat ta på sig vatten utanför Angleseykusten på fredag.