Den fjärderankade Tsitsipas får nu möta vinnaren i mötet Daniil Medvedev och Felix Auger-Aliassime som möts senare under onsdagen.
Den 23-årige greken var aldig hotat i mötet med Sinner och bröt italienarens serve vid fyra tillfällen, tillräckligt för att plocka hem kvartsfinalen.
Det enda som möjligtvis störde Tsitsipas var när det på grund av en annalkande strom valde att stänga taket på Rod Laver Arena och spelarna tvingades till en paus.
– Förhållandena ändrades lite när taket stängdes – spelet blev lite snabbare och inte så höga studsar som innan, men det var bara att gilla läget, konstaterade Tsitsipas.
MER TENNIS: Bollen träffar barn i publiken – se Kyrgios fina gest