O jogador japonês deve subir para a posição 41 do ranking da ATP, o melhor de sua carreira, depois de adicionar o título em Seul ao seu triunfo no Shenzhen Open de 2018, na China.
Nishioka derrotou o número dois do mundo, Casper Ruud, no caminho para a final, e estava jogando um equilibrado primeiro set contra o canadense Shapovalov, até quebrar no 10º game para levar o primeiro set.
Shapovalov, que também buscava o segundo título, levou vantagem no início do segundo set.
Mas Nishioka, de 27 anos, se recuperou, empatando o set e depois ganhando a partida e o título no tie-break.
Nishioka também derrotou o quinto cabeça de chave Dan Evans no início do torneio.
"Eu me sinto incrível, dois títulos é ótimo para mim", disse ele.
"Na verdade, eu estava muito animado para jogar aqui e acho que isso foi bom para o meu desempenho. Eu me diverti muito".
O melhor jogador masculino do Japão participará do Japan Open em Tóquio esta semana.