Den vita skåpbilen omringades av flera polisbilar i staden Torrance, enligt flygbilder. Los Angeles Times skriver att skott avlossades.
Robert Luna vid polismyndigheten sade medan insatsen pågick att man trodde att det var en person i fordonet.
– Skulle det kunna vara vår misstänkta? Möjligtvis, sade han.
Utvecklingen kom efter att den lokala polismyndigheten publicerat bilder på den misstänkte.
– Vi måste få bort den här personen från gatorna så snabbt som möjligt. Vi jobbar väldigt hårt, men snälla ha tålamod, sade Robert Luna tidigare under söndagen på en pressträff om händelsen.
Fortsätt fira
Tio personer dog i attacken, varav fem kvinnor och fem män. Polisen har inga ytterligare uppgifter om offren.
Skottlossningen ägde rum i en dansstudio. Den inträffade under ett firande av det kinesiska nyåret, i ett område där många asiatiska företag har sin verksamhet.
Larmet om händelsen kom strax efter klockan 22.30 lokal tid på lördagen.
Åtminstone tio personer skadades också i skjutningen. De fördes till olika lokala sjukhus och vårdas för såväl lindriga som kritiska skador, enligt polisen.
Polisen utreder samtidigt en händelse vid en annan dansstudio i grannstaden Alhambra – där en beväpnad man ska ha stoppats.
– Vi vet dock inte ännu om det finns ett samband, säger Luna.
Myndigheterna framhåller att människor inte ska vara rädda, utan fortsätta fira det kinesiska nyåret. Samtidigt framför man kondoleanser till de drabbade och deras anhöriga.
Det gör även USA:s president Joe Biden. I ett Twitterinlägg skriver han att han följer utredningen noga:
"Jill (Biden) och jag ber för de som dödades och skadades i nattens dödliga masskjutning i Monterey Park".
"Sköt urskillningslöst"
Wong Wei, som bor i närheten av platsen där skjutningen ägde rum, berättar för Los Angeles Times att hans vän hade gått till dansstudion och befann sig på toaletten när skottlossningen började.
Han berättar att vännen såg gärningsmannen och tre livlösa personer. Vännen lyckades fly från mannen som "verkade skjuta urskillningslöst".
– De visste inte varför, så de sprang, säger Wong Wei till Los Angeles Times.
Tidigare på dagen samlades tiotusentals människor i Monterey Park för nyårsfirandet, som anses vara det största i området.
Monterey Park ligger ungefär 15 kilometer från centrala Los Angeles och har drygt 60 000 invånare.
Vapenvåld är ett stort problem i USA som i fjol drabbades av uppemot 650 masskjutningar, enligt sajten Gun Violence Archive som definierar en masskjutning som att minst fyra människor skjutits vid samma tillfälle.