Dermed er toppseedede Wozniacki klar for kvartfinale i Grand Slam-turneringen. I fjor tapte hun for Kim Clijsters i finalen.
Wozniacki vant 6-3, 6-4 over Sjarapova.
- Det var en tøff kamp. Hun er en strålende spiller, og jeg visste at det ikke kom til å bli enkelt. Jeg fikk mye erfaring i fjor, og det hjalp meg i dag, sa Wozniacki.
Russiske Sjarapova, som vant turneringen i 2006, gjorde hele 36 upressede feil i kampen.
Møter slovak i kvartfinalen
I kvartfinalen skal Wozniacki møte slovakiske Dominika Cibulkova, som er ranket som nummer 45 i verden.
Cibulkova slo ut Svetlana Kuznetsova mandag.
Wozniacki er nummer to på verdensrankingen. Den danske tennisyndlingen er førsteseedet i en Grand Slam-turnering for første gang i karrieren.