Gripandet skedde i Sag Harbor, som ligger i lyxiga semesterorten The Hamptons i delstaten New York.
Sångaren greps på måndagskvällen amerikansk tid och ska inställa sig i domstol, enligt åklagarmyndigheten i Suffolk County. ABC News skriver att det första förhöret i rätten sker under tisdagen.
Justin Timberlake har två konserter inbokade i Chicago till helgen och två i New York City nästa vecka.
AP har försökt nå stjärnans management, som inte har återkommit.