O seu colega de equipa Wang Zongyuan ficou com a prata e o mexicano Osmar Olvera com a medalha de bronze.
Xie Siyi, de 28 anos, terminou com 543,60 pontos após seis mergulhos quase perfeitos na prova de mergulho mais competitiva de sempre em Paris, mantendo viva a candidatura da China a uma conquista de ouro nos Jogos, com mais duas provas pela frente.
"Sinto-me muito emocionado", disse Xie aos jornalistas após a cerimónia de vitória.
"Descansei durante quase dois anos desde Tóquio e só regressei no ano passado. Tem sido um verdadeiro desafio para mim", assumiu.
Wang, de 22 anos, que reinou na prova em todas as grandes competições mundiais nos últimos dois anos, enquanto Xie esteve à margem, perdeu pontos num quinto mergulho menos satisfatório, mas conseguiu a pontuação mais elevada na final, com 102,60 pontos no seu último mergulho, ficando em segundo lugar.
"De facto, cometi um erro. O problema foi mais meu e não da pressão dos concorrentes", disse Wang, que obteve 530,20 pontos, depois de repetir também o resultado de Tóquio em 2021.
"Estava a pensar demasiado em como dar o meu melhor e fiquei tenso no quinto mergulho", disse Wang.
"Quando soube a diferença (entre mim e Xie) antes do último mergulho, a minha mente ficou completamente relaxada. Nunca me senti tão calmo. Claro que é uma pena, mas é esse o encanto dos desportos de competição. Por vezes ganha-se, por vezes perde-se. Só tenho de me esforçar mais para ser melhor nos próximos quatro anos", acrescentou.
Xie e Wang foram os únicos mergulhadores que conseguiram alcançar mais de 100 pontos num único mergulho esta quinta-feira. Xie obteve 100,70 pontos no seu último mergulho para garantir o primeiro lugar.
Olvera, de 20 anos, que ganhou a prata no evento sincronizado, impressionou os espectadores com uma execução suave e entradas perfeitas nos seus dois últimos mergulhos, mas não foi capaz de reduzir a diferença depois de um terceiro mergulho problemático.
Ainda assim, o mexicano foi o mais aplaudido pelo público, depois de se ter tornado o maior adversário da China nos seus segundos Jogos Olímpicos e de ter conseguido um total de 500,40 pontos.
"Atingi o meu objetivo", disse Olvera.
"Eu sabia que, se quisesse ganhar uma medalha, precisava de alcançar 500 pontos e consegui fazê-lo. Estou muito feliz", acrescentou.