Thompsons avsluttende fire under par 68-runde førte henne til 14 under par, 274, i Kraft Nabisco Championship.
Det ga Thompson, som for øyeblikket er rangert som lengstslående på LPGA-touren, tre slags seier over Michelle Wie.
— Dette er det jeg har jobbet for i hele min karriere, og jeg kunne ikke være mer stolt enn å vinne min første major i Kraft Nabisco, sier Thompson i en pressemelding.
— Jeg følte meg bra der ute, og jeg var sikker fra tee med driveren.
Den 19 år gamle majorsvinneren hadde en gjennomsnittlig drivelengde på 251 meter.
Dette hadde Lexi Thompson i bagen
Driver: Cobra AMP CELL 8,5 grader med Fujikura ZCom Six X-Flex-skaft
Treerwood: Cobra BiO CELL+ med Adila Tour Blue 60 Stiff-skaft
Hybrid: Cobra BiO CELL + 2/3 med Aldila Tour Blue 85 Stiff-skaft
Jernkøller: Cobra S2 Forged 3-PW med Rifle Project X 5,0-skaft
Wedger: Cobra Tour Trusty 50-, 55- og 60-grader
Putter: Odyssey White Hot XG, 34 tommer
Ball: Callaway HEX Chrome (prototype)