20-åringen sköts i Malvern Road i Kilburn, nordvästra London, på fredag kväll och senare dödförklarades på platsen.
Man tror att hon stod med en grupp när de "antogs av ett antal misstänkta möjligen på pedalcykler", sade en talesman för Met Police.
Ett skott avfyrades mot gruppen och kvinnan dödades.
Offrets familj har underrättats och en obduktion kommer att äga rum senare.
En kvinna sköts ihjäl av angripare som kan ha cyklat, har polisen sagt.