Sabalenka fechou o jogo em 2 sets a 0, com parciais de 6-3 e 7-5, em uma hora e 14 minutos.
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A bielorrussa, que chegou à final depois de derrotar a número 1 do mundo, Iga Swiatek, imediatamente impôs sua força e técnica para quebrar o saque de Pegula em seu segundo break point para abrir 4-1 no primeiro set.
A americana, empurrada pela torcida em Cincinnati, chegou a esboçar uma reação, mas Sabalenka, como um rolo compressor, foi impiedosa no saque (seis aces no primeiro set, dez no total) e fechou a parcial em 31 minutos (6-3).
Quebrada novamente no início do segundo set, Pegula devolveu a quebra quando Sabalenka sacava para fechar o jogo, mas novamente a bielorrussa manteve o sangue frio para vencer os dois games seguintes e selar a vitória.
"Eu realmente não poderia desejar mais, foi um grande dia", disse Sabalenka, que vai subir para a segunda posição do ranking da WTA com a vitória em Cincinnati.
"Estou super feliz com o nível que joguei na final e consegui esse título. É muito importante para o US Open", disse a bielorrussa após a partida.
O Aberto dos Estados Unidos (26 de agosto a 8 de setembro), último Grand Slam da temporada, começa daqui a uma semana em Nova York.