Tennisorganisationen WTA kräver att kinesiska myndigheter utreder händelsen "grundligt, rättvist, transparent och utan censur."
"Vår högsta och orubbliga prioritet är våra spelares säkerhet och hälsa. Vi säger ifrån så att rättvisa kan skipas", säger WTA:s ordförande, Steve Simon, i ett uttalande.
En talesperson för Kinas utrikesminister Zhaoi Lijian säger på måndagen att man inte hört något om "frågan" och att det inte handlar om något diplomatiskt ärende.
Peng, tidigare världsetta i dubbel och en av Kinas mest kända idrottare, skrev för en tid sedan i sociala medier att en tidigare medlem i Kinas högsta beslutsfattande organ, politbyrån, tvingat henne till sex. De ska sedan ha inlett en relation med varandra.
Inlägg raderat
I inlägget, som raderades efter bara en halvtimme, skriver Peng att det inte finns några bevis som backar upp anklagelsen. Trots att inlägget togs bort kort efter att det publicerats har skärmdumpar delats på olika meddelandeplattformar.
Peng, 35, har sedan dess inte hörts av. Under hashtagen #WhereIsPengShuai har bland andra den förra tennisstjärnan Chris Evert delat med sig av sin oro för kinesiskan.
"Jag har känt Peng sedan hon var 14: vi ska vara bekymrade; det här är allvarligt; var är hon? Är hon i säkerhet? All information uppskattas." skriver Evert på Twitter.
En annan före detta storstjärna, Martina Navratilova, skriver på Twitter att hon står bakom WTA:s hållning i frågan.
Fått försäkringar
WTA-basen Steve Simon säger till New York Times att ingen på touren har pratat direkt med Peng men att han fått försäkringar från Kinas tennisförbund att hon är i säkerhet och "inte är fysiskt hotad".
Peng vann under karriären bland annat dubbelturneringarna i Wimbledon och Franska öppna.