O carioca, número 26 do ranking ATP, devia disputar esta terça-feira o encontro da terceira ronda frente ao australiano Christopher O'Connell.
"Durante o treino (de segunda-feira) senti um ligeiro desconforto na zona esquerda do abdómen", escreveu João Fonseca no Instagram.
"Depois de realizar alguns exames, decidimos em conjunto com a minha equipa retirar-nos do Open de Cincinnati para recuperar o mais rapidamente possível", acrescentou.
Na sua única participação em Cincinnati, na segunda ronda, Fonseca venceu o neerlandês Botic van de Zandschulp por 6-4 e 7-6 (7/2).
A sua desistência levanta dúvidas quanto à presença no US Open, que será disputado a partir do final do mês em Nova Iorque.
O Open dos Estados Unidos é o último Grand Slam da temporada.
Após a saída do latino-americano, O'Connell avançou para os oitavos de final, onde irá defrontar o norte-americano Taylor Fritz, que eliminou o espanhol Daniel Mérida.