Runt 150 personer hade samlats utanför polishuset i Ferguson när flera skott avlossades, rapporterar nyhetsbyrån AP. Två poliser fördes till sjukhus, enligt TV-stationen KSDK.
Vittnet Markus Roehrer berättar för CNN att han först trodde att någon smällde smällare.
–När jag såg poliserna falla till marken insåg jag att det här är bra mycket värre.
Skjuten i ansiktet
En av poliserna ska vara skjuten i ansiktet och en i axeln, säger chefen för St Louis polisdistrikt Jon Belmar i ett uttalande. De skjutna ska vara vid medvetande och får nu läkarvård. Det är oklart varifrån skotten avlossades.
Skottlossningen ska ha skett när folkmassan höll på att skingras. När skotten ljöd kastade sig många av demonstranterna till marken, medan andra flydde i panik. Kort därefter ska tungt beväpnad kravallpolis omringat polishuset.
Kritiserad polischef avgick
Fergusons kritiserade polischef Tom Jackson avgick natten till torsdagen. Jackson har varit i fokus sedan den mycket kontroversiella dödsskjutningen av den obeväpnade svarte tonåringen Michael Brown i augusti. Han är den sjätte personen som tvingats lämna polisen sedan dödsskjutningen av 18-åriga Darren Wilson förra sommaren.
Den skjutande vite polisen Darren Wilson har friats från ansvar, men Fergusons poliskår anklagas för systematisk rasism.