I et fejlfyldt første sæt blev det til fem, brudte servepartier, men Medvedev kom til sidst foran i det niende parti og afsluttede med et es.
Begge mænd var mere konsekvente i andet sæt, indtil russeren ved deuce lavede to dobbeltfejl i træk og gav Humbert det afgørende break.
Men Medvedev strammede endelig op i det afgørende sæt og fik to hurtige breaks, før han afgjorde kampen på sin egen serv.
Han skal nu kæmpe mod verdens nummer 10, Alexander Zverev, om en plads i finalen.
Medvedev tilskrev igen den svingende sejr kampboldene, som, har han sagt, fnuldrer for hurtigt og fører til meget lange dueller.
"Den er meget langsom," sagde han til en pressekonference efter kampen.
"På enhver anden normal hard court med normale bolde, er der ingen chance for, at jeg vinder kampen på denne måde. Ingen chance for, at jeg ville tabe min serv så meget," tilføjede han.
"Det er fantastisk, at jeg i denne hårde kamp stadig formåede at finde disse øjeblikke med sammenhæng, hvilket heldigvis var nok til at vinde."
Den højest rangerede herrespiller Novak Djokovic spiller ikke i de kinesiske turneringer i denne sæson.
Swiatek videre
I første runde af kvindernes lodtrækning besejrede verdens nummer to, Iga Swiatek, spanske Sara Sorribes Tormo i to sæt.
Polakken, der for nylig måtte afgive sin førsteplads til Aryna Sabalenka, havde stor succes ved nettet på sin vej til en sejr på 6-4, 6-3.
Swiatek skal møde Varvara Gracheva fra Frankrig i anden runde.
"Jeg føler, at jeg var ret tålmodig. Man er nødt til at være tålmodig med hende, fordi hun løber efter hver eneste bold," sagde Swiatek efter kampen.
"Jeg ville bare være solid og spille med høj intensitet, men ikke begå for mange fejl.
"Jeg er ret glad for, at jeg kunne balancere det. Det fungerede bare, så jeg er glad," sagde den 22-årige.
Mandag slog Ons Jabeur, verdens nummer syv, amerikanske Ashlyn Krueger med 6-3, 6-4 og er dermed klar til anden runde mod Marta Kostyuk fra Ukraine.
US Open-mesteren Coco Gauff går på banen mod Ekaterina Alexandrova mandag eftermiddag.
Sabalenka slog den tidligere Australian Open-mester Sofia Kenin ud søndag og sikrede sig en plads i anden runde.
China Open finder sted for første gang siden 2019, efter at Beijing opgav sin mangeårige nul-Covid-politik.