Bertens had eerder dit jaar in de kwartfinales in Hobart ook al verloren van Mertens, de nummer 46 van de wereldranglijst.
Bertens strandde vorige week in Cincinnati in de tweede ronde, waarin ze moest buigen voor de Britse Johanna Konta.
De mondiale nummer 25 won op het Amerikaanse hardcourt alleen van de Française Oceane Dodin.
Komende week begint het laatste Grand Slam-toernooi van het jaar in New York. Bertens vloog er vorig jaar op de US Open al in de eerste ronde uit. Dat gebeurde toen ook in New Haven.
Kvitova
Niet alleen Bertens liet zich in de eerste ronde verrassen. Met Petra Kvitova, Kristina Mladenovic, Elena Vesnina en Barbora Strycova vlogen er maandag liefst vier geplaatste speelsters uit.
Kvitova, de Tsjechische nummer drie van de plaatsingslijst, was kansloos tegen de Chinese Zhang Shuai (2-6 en 1-6). De Française Mladenovic verloor van de Hongaarse Timea Babos (5-7 en 5-7), de Russin Vesnina moest met precies dezelfde cijfers buigen voor de Roemeense qualifier Ana Bogdan en Strycova uit Tsjechië verloor van de Russin Daria Kasatkina (5-7 en 3-6).