Kontoret för barnkommissionärsundersökning säger att det fanns 2 409 offer under de 14 månaderna fram till oktober 2011 - men det verkliga antalet kommer sannolikt att vara mycket högre.
I rapporten identifieras också 16 500 barn som var utsatta för "hög risk för sexuellt utnyttjande" 2010–11.
David Cameron berättade House of Commons rapporten var "extremt störande" och bör studeras noggrant.
Rapporten, med titeln "Jag trodde att jag var den enda - den enda i världen", innehåller resultaten från det första året av en tvåårig undersökning.
Det är den första studien som visar omfattningen av sexuellt utnyttjande av barn och ungdomar. Det kommer i kölvattnet av fängslandet i maj av nio asiatiska män för grooming och sexuellt utnyttjande vita flickor så ung som 13 i Rochdale i Greater Manchester.
Den bygger på siffror för sexuella övergrepp, övergrepp mot unga och barns hälsa från lokala myndigheter, polis, hälsovård, frivilligorganisationer och barn och ungdomar.
Författarna räknar upp 13 riskfaktorer som de säger kan tyda på att ungdomar utsätts för sexuellt utnyttjande och grooming. Dessa inkluderar försvunna, upprepade sexuellt överförbara infektioner, missbruk av droger eller alkohol, självskador och andra fysiska skador.
Alla barn eller ungdomar som uppvisar tre eller fler av dessa tecken löper "allvarlig risk för sexuellt utnyttjande", säger rapporten. Forskarna säger att deras siffror identifierar 16 500 barn och ungdomar som passar in på denna profil.
Detaljer om förövarna var svårare att få tag på om de inte hade blivit arresterade, så det är svårt att vara säker på deras etnicitet, konstaterar rapporten.
Den biträdande barnkommissarien, Sue Berelowitz, sade att bevisen tyder på att förövarna "kommer från alla etniska grupper och det gör även deras offer, tvärtemot vad några kanske vill tro".
Hon varnade den "modell" av asiatiska män som jagar vita flickor var bara en av "ett antal modeller".
"Byråns underlåtenhet att erkänna detta innebär att alltför många barn inte får det skydd och stöd de så desperat behöver", tillade Perelowitz.
Analys av den rapporterade etniciteten hos mer än 1 500 påstådda förövare visade att omkring en tredjedel var vita, den största etniska gruppen.
– Verkligheten är att tusentals barn i England varje år våldtas och misshandlas av människor som försöker förödmjuka, kränka och kontrollera dem, säger Perelowitz.
"Dessa har inkluderat barn som har kidnappats, smugglats, misshandlats och hotats efter att ha dragits in i ett nät av sexuellt våld genom löften om kärlek, och andra som har lidit i tystnad i åratal som de är nonchalant och rutinmässigt våldtagen av pojkarna i deras grannskap."
Hon berättade för BBC Radio 4's Today-programmet att det i sex av tio fall inte fanns någon information om etnicitet.
Författarna säger att bevis för undersökningen visar att det faktiska antalet barn som misshandlas under ett visst år är mycket större än det 2 409 som bekräftas i rapporten.
I rapporten fann man bevis för inkonsekvent insamling av uppgifter om sexuella övergrepp mot barn från hälsovårdens och de lokala myndigheternas sida, ingen standardiserad process inom polisen för registrering av sexualbrott som begås av flera gärningsmän eller för kodning av sexualbrott mot barn.
"På lokal nivå innebär detta att både data-delning och upptrappning av möjliga fall är separerade," sade det.
"Det är tydligt att sexuellt utnyttjade barn inte alltid identifieras även när de visar tecken på att vara offer."
I betänkandet efterlyses brådskande åtgärder för att skydda utsatta barn från alla former av sexuellt utnyttjande. Alla organ som arbetar med barn bör vidta omedelbara åtgärder för att se till att deras operativa personal blir medveten om en förteckning över varningstecken på sexuellt utnyttjande, sägs det.
Irini Berelowitz uppmanade föräldrar och myndigheter att vara medvetna om mönster av varningstecken och meddelade i dag-programmet att agenicier bör arbeta nära föräldrarna och lyssna på dem.
En mor och far, vars dotter var välvårdad och sexuellt utnyttjad, berättade för oss i dag att föräldrar ofta fick känna sig delaktiga i problemet.
Modern sade: "Vad [myndigheterna] tenderar att göra i stället är skulden i värsta fall, eller åtminstone utesluta föräldrar och familjer."
"Det driver en kil mellan barnet och hennes familj så att hon börjar se sina förövare, de exploaterande männen, som hennes vänner och hennes beskyddare istället för sin familj."
– Föräldrar antas vara nästan irrelevanta eller försumliga eller ha bidragit på något sätt till att deras barn blivit offer för sexuellt utnyttjande. Så är helt enkelt inte fallet."
"Sexuell exploatering kan hända vem som helsts barn."
Pappan sa att byråer måste arbeta med familjer för att få bättre resultat.
"Du börjar sätta ihop familjen igen. Annars är grooming effekter att dela familjen från topp till botten."
En talesman för utbildningsdepartementet sade: " Sexuellt utnyttjande av barn är övergrepp mot barn och ett mycket allvarligt brott som regeringen har åtagit sig att ta itu med.
"Sedan förra året har regeringen genomfört en handlingsplan för sexuellt utnyttjande av barn för att öka medvetenheten, åtala och fängsla brottslingar, skydda unga människor i riskzonen och hjälpa offren att få sina liv på rätt spår igen.
"Vi publicerade en lägesrapport om handlingsplanen i juli och kommer att publicera ytterligare en uppdatering i sinom tid."
Hon tillade att planen också var inriktad på att förbättra registreringen och utbytet av uppgifter om offrens och gärningsmännens identitet.
En statlig källa ifrågasatte dock privat några av rapportens metoder och siffror och kallade en del av språket "hysteriskt". Författarna till rapporten motsätter sig att deras användning av statistik är sund och att deras språk mäts.
Andrew Flanagan, chef för NSPCC, sade: " Sexförbrytare kommer från alla bakgrunder, men om det finns ett problem med ett samhälle inom ett visst område måste vi vara djärva nog att ta itu med det och inte bara blunda för det.
"Under de senaste månaderna har NSPCC:s specialteam för att hjälpa barn som är inriktade på grooming och sexuellt utnyttjande arbetat med cirka 70 flickor från en rad olika etniska bakgrunder med majoriteten mellan 14 och 16 år, även om några var så unga som 11 år."
Ledamoten David Simmons, som är medlem av kommunförbundet, sade: " Det är nu viktigt att råden, polisen, hälsovården och andra myndigheter arbetar närmare och hand i hand med lokalsamhällena för att utrota detta störande brottsliga beteende.
Skugghemssekreteraren, Yvette Cooper, beskrev rapporten som en "uppvaknande uppmaning till regeringen" och efterlyste en tydlig handlingsplan "för att skydda och stödja dessa barn".
Tusentals barn utsätts varje år för sexuella övergrepp av gäng och grupper i England, enligt en rapport.