32-åringen attackerades i St George's Gardens kort efter midnatt onsdagen den 12 juli.
Detektiver har vädjat till två vittnen som såg den misstänkte och offret strax innan attacken ägde rum.
De sa att två män passerade kvinnan och hennes angripare och talade med dem båda när de gick mot Sandy Row.
Polisen vädjar om att dessa män, och andra potentiella vittnen, skall komma med upplysningar som kan underlätta deras utredning.
Polisen utreder ett grovt sexuellt överfall på en kvinna nära Sandy Row i södra Belfast.