O primeiro set foi marcado por cinco quebras de serviço, mas Medvedev passou para a frente no nono jogo e terminou com um ás.
Os dois homens foram mais consistentes no segundo set até que o russo, no deuce, cometeu duplas faltas consecutivas para dar o break crucial a Humbert.
Mas Medvedev finalmente apertou na decisão, conseguindo duas quebras de serviço rápidas antes de terminar a partida com o seu serviço.
O tenista de 27 anos vai defrontar o número 10 mundial Alexander Zverev ou o chileno Nicolas Jarry por um lugar na final.
O número dois mundial e favorito do torneio, Carlos Alcaraz, deverá jogar os quartos de final contra Casper Ruud na segunda-feira à noite.
Novak Djokovic, o melhor jogador masculino do ranking, não está a jogar nos torneios da China esta época.
Na primeira ronda do torneio feminino, Iga Swiatek, número dois mundial, derrotou a espanhola Sara Sorribes Tormo em sets diretos.
A polaca, que recentemente cedeu o lugar de número um a Aryna Sabalenka, teve um sucesso significativo na rede a caminho de uma vitória por 6-4 e 6-3.
Swiatek vai defrontar a francesa Varvara Gracheva na segunda ronda.
"Sinto que fui bastante paciente. É preciso ser paciente com ela, porque ela está a correr para todas as bolas", disse Swiatek após o jogo. "Queria ser sólida e intensiva, mas não cometer muitos erros ao arriscar. Estou muito feliz por ter conseguido equilibrar isso. Funcionou, por isso estou feliz", disse a jovem de 22 anos.
Também na segunda-feira, Caroline Garcia, número 10 mundial, venceu a ucraniana Kateryna Baindl por 6-2 e 6-4.
Sabalenka eliminou a antiga campeã do Open da Austrália, Sofia Kenin, no domingo, para garantir o seu lugar na segunda ronda.
O Open da China está a realizar-se pela primeira vez desde 2019, depois de Pequim ter abandonado a sua política de longa data de zero Covid.