Le joueur de 23 ans a battu l'Allemand Yannick Hanfmann 7-5, 6-3 sur le gazon de Halle, un peu plus d'une semaine après sa défaite de cinq heures et 29 minutes contre Carlos Alcaraz à Roland-Garros.
Jannik Sinner a fait le break dans le dernier jeu du premier set et une fois de plus dans le second pour s'assurer la victoire sur Hanfmann, 138e au classement.
Sinner, qui a remporté le tournoi l'année dernière, affrontera Alexander Bublik, champion de Halle en 2023, en huitièmes de finale mercredi.
Avant le tournoi de préparation de Wimbledon, Sinner a admis avoir passé "quelques nuits blanches" après sa défaite en cinq sets à Roland-Garros contre Alcaraz.
Le numéro trois mondial Alexander Zverev, deux fois finaliste à Halle, entame sa campagne contre l'Américain Marcos Giron mercredi.
La troisième tête de série, Daniil Medvedev, finaliste en 2022, affrontera Quentin Halys.