Men en sådan begäran skulle avvisas av Storbritanniens premiärminister Theresa May, rapporterar Times med hänvisning till regeringskällor.
Det skulle vara oansvarigt att gå med på en sådan förfrågan och samtidigt underminera Storbritanniens förhandlingar med EU, anser May enligt källorna.
Skottarna röstade 2014 för att fortsätta tillhöra Storbritannien. Men efter nej-resultatet i den brittiska folkomröstningen om EU-medlemskapet två år senare har frågan hamnat i ett helt annat läge.
Sturgeon har inför brexit-ansökan krävt att Skottland får ett undantag och får vara kvar i EU:s inre marknad, men säger att hon fått kalla handen av den brittiska regeringen.