Pettersen gikk dagens siste runde på fem slag under par.
Dermed endte hun 14 slag under par sammenlagt.
Gjennom runden hadde hun seks birdier og en bogey.
Pettersen vant med ett slag tilgode på legenden Karrie Webb, som har vunnet sju majors og 35 seirer i karrieren.
- Dette er en enestående prestasjon av Norges for tiden beste kvinnelige idrettsutøver uansett idrett. Hennes prestasjoner denne sesongen har virkelig satt Norge på golfkartet, stråler Norges Golfforbunds sportssjef Frode Scheie.
Har trent på å avgjøre
Seieren ga Tutta 1,75 millioner kroner inn på kontoen.
Pettersen gikk sist i dagens felt, og visste dermed at den siste putten hennes kunne gi henne seieren.
-Du tenker alltid på trening på at dette kan være det avgjørende slaget, sa hun om hvordan hun har forberedt seg til å avgjøre en majorsturnering.
Misset forrige gang
Triumfen i LPGA-mesterskapet var en kraftig revasje for Pettersen etter at hun rotet bort seieren i sesongens første Majors-turneringen i begynnelsen av mai.
Da ledet hun turneringen til det sto igjen få hull, men pådro seg en bogey på hull 15, en dobbeltbogey på hull 16, og en ny bogey på hull 17.
Med en seier og en 2. plass på årets to majorsturneringer har Suxann Pettersen virkelig tatt steget opp i verdenstoppen i år.
- Sist gang var jeg så nær så å komme hit og vinne var fantastisk, sa Pettersen etter seieren.
Resultater
1) Suzann Pettersen, Norge 274 (69-67-71-67),
2) Karrie Webb, Australia 275 (68-69-71-67),
3) Min Na-on, Sør-Korea 276 (71-70-65-70),
4) Lindsey Wright, USA 278 (71-70-71-66),
5) Angela Park, Sør-Korea 279 (67-73-68-71),
6) Paula Creamer, USA 280 (71-68-73-68),
Sophie Gustafsson, Sverige 280 (70-71-71-68),
Brittany Lincicombe, USA 280 (69-69-73-69)
Lorena Ochoa, Mexico 280 (71-71-69-69),
10) Catriona Matthew, Skottland 281 (71-69-74-67),
Sarah Lee, Sør-Korea 281 (71-69-72-69),
Lee Jee-young, Sør-Korea 281 (71-72-68-70)
Nicole Castrale, USA 281 (70-73-68-70).