Der 34-jährige Nadal hatte das Spiel lange dominiert, musste sich dann aber in fünf Sätzen geschlagen geben - mit 6:3, 6:2, 6:7 (4:7), 4:6, 5:7.
Tsitsipas trifft im Halbfinale auf den Russen Daniil Medwedew. Der 25-jährige Russe hatte davor seinem Landsmann Andrej Rubljow beim 7:5, 6:3, 6:2 keine Chance gelassen.
Das andere Halbfinale der Herren bestreiten der Weltranglisten-Erste Novak Djokovic aus Serbien und der russische Qualifikant Aslan Karazew. Djokovic hatte den Deutschen Alexander Zverev im Viertelfinale besiegt.
dpa/est