Rosberg, que salió desde la pole, perdió el liderato cuando Daniel Ricciardo le adelantó antes de la primera curva, pero lo recuperó cuando el piloto de Red Bull sufrió un pinchazo.
Rosberg continuó dominando, mientras que sus principales rivales Sebastian Vettel, Kimi Räikkönen y Lewis Hamilton tuvieron que recuperarse de sus respectivos incidentes.
Vettel y Räikkönen chocaron en la curva 1 y tuvieron que luchar toda la carrera para terminar segundo y quinto respectivamente, mientras que Hamilton salvó un séptimo puesto después de perder el alerón delantero.
"La salida no fue suficientemente buena," admitió Rosberg después de la carrera.
"Daniel hizo una muy buena salida, pero hoy he tenido un coche realmente rápido y me fue genial. Le ataqué inmediatamente y luego me pude generar un buen margen.
"No vi nada [de lo que ocurrió por detrás de mi]. Solo conocía la diferencia. Solo sabía que tenía que intentar ampliarla tanto como fuera posible y estoy contento porqué lo logramos."
Rosberg dice que no tiene planes especiales para la celebración de la victoria.
"Tenemos una fiesta en el garaje, será muy divertido, porqué todos lo merecen," dijo Rosberg.
"Pero luego iré directo a casa con mi família. Tengo muchas ganas de verles."
Rosberg se va de China con una ventaja de 36 puntos sobre su compañero de equipo Hamilton.