Le Lu Peng Yuan Yu 028, avec à bord 17 marins chinois, 17 Indonésiens et 5 Philippins, a chaviré vers 03H00 mardi, heure de Pékin (19H00 GMT lundi), selon la chaîne d'Etat CCTV.
Jusqu'à présent, aucune personne disparue n'a été retrouvée.
Des sauveteurs en provenance d'Australie et de plusieurs autres pays sont arrivés sur les lieux du naufrage et la Chine a dérouté deux navires commerciaux pour participer aux opérations de recherche, a indiqué la chaîne.
Pékin a lancé un dispositif d'urgence impliquant des ambassades et des consulats en Australie, au Sri Lanka, aux Maldives, en Indonésie, aux Philippines et dans d'autres pays, selon CCTV.
Le navire appartenait à Penglai Jinglu Fishery Co., une société chinoise spécialisée dans le secteur de la pêche, et était autorisé à pêcher l'encornet volant et la sardine du Pacifique, selon les données de la Commission de la pêche du Pacifique Nord.
Il a quitté Le Cap, en Afrique du Sud, le 5 mai, en route pour Busan, en Corée du Sud, selon le site de suivi MarineTraffic, qui a localisé le navire pour la dernière fois le 10 mai au sud-est de la Réunion, dans l'océan Indien.
Contactée par l'AFP, la société Penglai Jinglu Fishery Co. n'a pas souhaité commenter l'incident.
La Chine possède la plus grande flotte de pêche en eau profonde du monde, bien que les estimations sur sa taille varient considérablement.
Un rapport publié en 2020 par le groupe de réflexion britannique Overseas Development Institute estimait cependant que la flotte chinoise était de près de 17.000 navires.
Deux membres d'équipage chinois sont morts en avril dans le naufrage de leur navire au large des Philippines.
En 2019, Manille avait accusé un navire chinois d'avoir percuté un bateau philippin en mer de Chine méridionale, provoquant son naufrage et mettant en danger la vie de près d'une douzaine de membres d'équipage.