Gauff venceu a partida das quartas de final no Arthur Ashe Stadium com parciais de 6-0 e 6-2 em 1 hora e 9 minutos.
A cabeça de chave número 6 enfrenta na próxima fase a vencedora da partida entre Sorana Cirstea e Karolina Muchova.
A norte-americana tem vantagem de 1-0 sobre ambas as tenistas, tendo derrotado Muchova apenas um mês atrás na final em Cincinnati.
Pneu em apenas 20 minutos
A letã não conseguiu reproduzir o tênis que mostrou na vitória sobre a número 1 do mundo, Iga Swiatek, e foi facilmente superada pela tenista da casa.
Com um festival de erros não-forçados logo no início, Ostapenko teve seu saque quebrado duas vezes em apenas nove minutos.
Gauff, por outro lado, esteva acertando todos os golpes e precisou de apenas 20 minutos para levar o primeiro set.
A número 20 do ranking pediu para ir ao banheiro para se reorganizar.
O segundo set parecia seguir, porém, no mesmo caminho do primeiro, com Gauff quebrando o serviço de Ostapenko duas vezes logo de cara.
Na metade da parcial, a letã começou a se encontrar em quadra, recuperou uma das quebras e conseguiu confirmar seu serviço pela primeira vez na partida em 2-3.
Mas foi só. Enquanto a americana se mantinha firme, Ostapenko voltou a cometer erros e perdeu os três games seguintes.
Fazendo história
Depois de se tornar a primeira americana desde Serena Williams a alcançar duas quartas de final consecutivas no US Open, Gauff agora é a primeira adolescente dos Estados Unidos a chegar às semifinais do Grand Slam desde que Williams conquistou o feito em 2001.
Esta foi a décima vitória consecutiva de Coco Gauff no tour da WTA, igualando seu recorde pessoal.