Campionessa a Wuhan nel 2018 e nel 2019, Sabalenka ha migliorato il suo record perfetto nel torneo portandolo a 16-0 e attende in finale Zheng Qinwen o Wang Xinyu.
La Gauff, che era in striscia vincente da nove partite dopo il titolo conquistato a Pechino la scorsa settimana, ha giocato un primo set perfetto ma ha commesso ben 21 doppi falli in una semifinale durata due ore e 26 minuti.
Sabalenka ha vinto 19 delle sue ultime 20 partite, un periodo che comprende i titoli di Cincinnati e degli US Open.
"L'atmosfera era incredibile", ha detto Sabalenka, che era sotto per 2-4 nel secondo set.
"Mi è sembrata una delle partite più importanti della mia carriera, perché il pubblico ha dato l'impressione di essere in una finale del Grande Slam".
Sabalenka ha faticato sul servizio all'inizio e non è riuscita a controllare il suo dritto, mentre una Gauff in forma smagliante si è portata in vantaggio con un doppio break di 5-0 in 19 minuti.
L'americana ha perso appena due punti con la prima di servizio e ha limitato la bielorussa a due soli vincenti in tutto il periodo iniziale.
Se il primo set è stato un massacro, il secondo è stato una lotta, con sei dei primi otto giochi contro il servizio.
Dopo 78 minuti di gioco, Sabalenka si è trovata in vantaggio per la prima volta nell'incontro, portandosi avanti 5-4 e aumentando la pressione su Gauff, il cui servizio l'ha abbandonata quando ne aveva più bisogno.
Con il numero di doppi falli di Gauff in aumento, Sabalenka ne ha approfittato e ha strappato il servizio per pareggiare la partita e costringerla a un set decisivo.
Una maratona nel terzo game, che ha visto sette errori e tre palle break, ha permesso a Sabalenka di vincere il settimo game consecutivo e di mantenere il vantaggio di 3-0 nel set finale.
Nonostante i migliori tentativi di rivalsa di Gauff di pareggiare i conti sul 4-4, Sabalenka ha tenuto duro per chiudere una vittoria grintosa.
