South Wales Polisen sa att det kallades till nära Llantwit Major stranden strax efter 20:30 BST på tisdag.
En krafthelikopter användes under sökandet med hjälp av kustbevakningen.
Polisen sa att dödsfallet inte behandlas som misstänkt och att rättsläkaren har informerats.
En mans kropp har hittats nära en strand i Glamorgans dal.