Med minimalt med förberedelsetid vann nederländskan, som var Johanna Larssons förra dubbelpartner, över Barty för första gången på deras fem inbördes möten.
– Jag spelade upp mig och kände mig bättre och bättre. Jag spelade riktigt bra mot slutet av matchen, säger Bertens till AP från Shenzhen, Kina.
Barty tog det första setet och hade brejk upp i andra set men kunde inte knyta ihop säcken.
Röda gruppen vidöppen – alla kan nå semifinal
– När man möter en spelare av Bertens kaliber och ger henne inte en men två chanser att komma tillbaka så får man betala för det, säger Barty.
Resultatet gör att alla fyra spelarna i ”röda gruppen” har chans att nå semifinalen på lördag. Bertens har 1-0, Barty 1-1, Belinda Bencic 1-1 och Petra Kvitova 0-2.