Tata Play tillhandahåller betal-tv och streaming och har 23 miljoner abonnenter i Indien. Tata Group har tidigare övervägt en notering av verksamheten.
Temasek gjorde sin första investering i Tata Sky, som bolaget då hette, under 2007. Förutom Temasek finns också Walt Disneys Twenty-First Century Fox på ägarlistan.
Bloomberg rapporterade redan i juli om att Tata övervägde att köpa Temaseks andel i Tata Play.
En talesperson för Temasek har avböjt att kommentera de senaste uppgifterna, medan Tata inte har återkommit med ett svar.
