Saigo, de 23 años, completó la cuarta y última ronda del domingo en The Woodlands (Texas, Estados Unidos) con un acumulado de siete bajo par.
Con ese mismo resultado finalizaron también la coreana Kim Hyo-Joo, la china Yin Ruoning, la tailandesa Ariya Jutanugarn y la estadounidense Lindy Duncan.
Las cinco se disputaron el trofeo en el playoff de desempate más concurrido de un torneo 'Major' del circuito LPGA.
Saigo selló el triunfo gracias a que logró un birdie en el primer hoyo, que sus rivales sólo terminaron en par o bogey.
La prometedora nipona, la mejor debutante del año pasado en el circuito, inauguró así su vitrina de títulos de Grand Slam.
"Es como un sueño, era mi gran objetivo este año", afirmó la ambiciosa Saigo. "Todavía quedan cuatro 'Majors' y quiero también aspirar al número uno del mundo", indicó.
Clasificación final del Chevron Championship de LPGA
1. Mao Saigo (JPN) -7 (70-68-69-74)
2. Kim Hyo-Joo (KOR) -7 (67-71-73-70)
. Ariya Jutanugarn (THA) -7 (68-72-70-71)
. Yin Ruoning (CHN) -7 (71-69-70-71)
. Lindy Duncan (USA) -7 (72-66-70-73)
6. Ko Jin-Young (KOR) -5 (72-70-71-70)
. Sarah Schmelzel (USA) -5 (70-68-71-74)
. Ryu Hae-ran (KOR) -5 (65-74-68-76)