Piloten uppges ha skjutit ut sig och därefter räddats.
"Flygplanet kraschade i vattnet efter att ha lyft från en flygbas i Gunsan, 17,8 mil söder om Seoul", skriver Yonhap.
Varken Sydkorea eller USA har hittills kommenterat händelsen.
I maj kraschade ett F-16-plan från USA vid en rutinmässig övning i ett jordbruksområde nära huvudstaden Seoul. Även den gången klarade sig piloten och ingen annan skadades vid kraschen.
Washington är Seouls viktigaste försvarspartner och USA har omkring 28 500 soldater i landet för att bistå i skyddet mot den med kärnvapen beväpnade grannen i norr.