De misstänkta, som är 23 och 33 år gamla, greps vid 03.10-tiden under natten mot lördagen. Våldtäkten ska ha skett på en restaurangtoalett i centrala Linköping på fredagskvällen.
Det är i nuläget okänt om offret fått några allvarliga fysiska skador.
Polisen var på tidiga lördagsmorgonen förtegen i ärendet. I skrivande stund har de misstänkta ännu inte förhörts.