Den svenska simstjärnan nuddade kaklet på tiden 23,50 och vann torsdagens tävling i det penningstinna International Swimming League i Neapel.
Hon var tolv hundradelar före polskan Katarzyna Wasick och ytterligare tretton hundradelar före Siobhan Haughey från Hongkong.
Det tidigare världsårsbästat, på kort bana, 25 meter, var 24,15, satt av nederländskan Kira Toussaint i juli.
Sjöström simmade även lagtävling på 4x100 fritt och slutade där tvåa med sitt Energi Standard tillsammans med Siobhan Haughey, Anastasiya Shkurdai och Madeline Banic. I lagtävlingen på 4x100 medley var Sjöström med och tog laget till en fjärdeplats.
Svenskan – som kommit tillbaka efter en armbågsskada – tog OS-silver på 50 fritt i Tokyo tidigare i augusti.
ARKIV: Sarah Sjöström trea på 100 meter fritt (2 juni 2021)