Den dubbla Grand Slam-vinnaren i Australien, Azarenka, numera bara rankad som 61:a, fick förtroendet istället för 35-rankade Aliaksandra Sasnovitj. Vitryssland leds av världstian Aryna Sabalenka.
22-åriga Barty har trots sin unga ålder redan hunnit lägga av en gång för att ägna sig åt cricket men är nu tillbaka med stormsteg. För ett par veckor sedan vann Barty storturneringen i Miami som hade ett Grand Slam-startfält.
Australien överraskar med att ta med Stosur
– Vi befinner oss i olika stadier av våra karriärer, säger Azarenka .
Barty understryker att 29-åriga Azarenka gjort några av sina bästa resultat i Australien.
– Hon känner sig väldigt bekväm i Australien och har gjort en strålande comeback sedan hon födde sin son Leo, säger Barty om sin vän.
Australien överraskar med att kalla in Sam Stosur, 35, som vann US Open 2011.
I den andra semin tar Frankrike emot Rumänien inomhus på grus i Rouen.
Finalen spelas inte förrän 9-10 november.