A checa Kvitova, que disputou a sua primeira final de Miami, e triunfou por 7-6 (16/14) 6-2 no Hard Rock Stadium, com uma vitória que devolverá a veterana ao top 10 do ranking mundial.
Rybakina chegou à final com uma série de 13 vitórias na carreira, depois de ter conquistado o título no Indian Wells e procurava o raro 'Sunshine Double' de ambos os eventos do WTA Masters.
Foi uma batalha apertada, dominada pelo serviço, até que Kvitova quebrou para subir para 5-4. Rybakina, porém, quebrou imediatamente.
O desempate foi um emocionante duelo de 22 minutos, 28 segundos e 30 pontos, no qual Kvitova salvou cinco pontos definidos para sair por cima quando Rybakina regressou à rede.
Kvitova levou esse impulso para o segundo set, quebrando cedo para subir para 2-0 e, a partir daí, nunca mais pareceu deixar o seu adversária voltar à discussão do jogo.
Rybakina não conseguiu converter um ponto de breakpoint no jogo seguinte e, depois, foi quebrada novamente quando serviu para permanecer no jogo a perder por 5-2.
Kvitova, que já ganhou 30 das 41 finais de carreira, disse que o desempate tinha virado a final para o seu lado.
"Ainda estou surpreendida. Penso que o desempate acabou por decidir todo o jogo... foi provavelmente o mais longo da minha carreira e, de alguma forma, consegui", disse Kvitova.
"(Ela bateu) tantos ases no início do desempate, e eu só penava 'oh meu Deus', nem conseguia jogar, por isso foi um pouco difícil", acrescentou a tenista checa, que leva agora nove títulos WTA 1000.
"Hoje tive de servir muito bem e estou contente por ter conseguido, mas para ser honesta, não faço ideia de como o fiz", assumiu Kvitova.
Kvitova ganhou 78 por cento dos seus pontos de serviço (52 de 67) e terminou com 29 vencedores e 14 erros não forçados.
Rybakina disparou 12 ases no jogo e tornou-se a primeiro jogadora desde Serena Williams, em 2016, em Wimbledon, a atingir 10 ou mais ases em seis jogos consecutivos num único torneio.
A final do ATP, no domingo, colocará o russo Daniil Medvedev (27 anos) contra o italiano Jannik Sinner (21 anos), que bateu Carlos Alcaraz (19 anos) na meia-final de sexta-feira.