En una calurosa pista Philippe-Chatrier, Gauff tuvo problemas para encontrar su ritmo al principio y estuvo a un punto de quedarse dos quiebres abajo ante su compatriota.
Pero la cuarta cabeza de serie recuperó pronto la compostura, tomó el control y avanzó con seguridad a la segunda ronda.
Gauff cometió una doble falta con bola de set en el 5-3 del primer parcial, pero rompió el servicio de Townsend en el siguiente juego para ponerse por delante.
A partir de ahí, el partido fue un monólogo y se llevó la victoria con autoridad.
"Tengo recuerdos maravillosos en esta pista", dijo Gauff, quien venció a Sabalenka en la final del año pasado.
"Hoy estaba un poco nerviosa al salir y se ha notado, pero he conseguido tranquilizarme", concluyó.