El estadounidense se impuso por 3-6 y 6-7/0-7 a pesar de un largo retraso por la lluvia al principio del segundo set.
Fritz ha ganado sus últimos cinco enfrentamientos con Zverev y se coloca cuarto en la clasificación mundial, sólo un puesto por detrás del alemán, a sólo unos días de encarar Wimbledon.
"Estoy muy contento, sobre todo porque no ha sido una gran temporada en tierra batida. Y desde ese lugar venir aquí y empezar la temporada de hierba perfectamente... Estoy superfeliz de ganar el título y de hacerlo aquí", dijo el californiano, que ganó el título ATP 250 sin ceder el saque en todo el torneo.
"No tengo mucho tiempo para celebrarlo. Mañana tengo dobles en Londres, en Queen's", puntualizó.
El subcampeón del US Open del año pasado levantó su primer trofeo desde que ganó en Eastbourne hace 12 meses, también sobre hierba.
"Ya he tenido suficiente, aléjate de mí. Por favor, no vengáis a Alemania en los próximos dos o tres años", dijo Sascha, que perdió su tercera final sobre hierba tras las derrotas ante Federer y Mayer en Halle 2017 y 2016, respectivamente).