Den 23-årige kortade en sista omgången fem-under-par 67 för att avsluta på 11 under på Trump National i New Jersey.
Copatriot Choi Hye-Jin var två slag efter i sekunden, medan Kinas Shanshan Feng, som höll en en-shot ledning över natten, gick runt i 75 för att avsluta bundna för fjärde, fem slag på drift.
En sydkorean har vunnit US Open sju gånger under de senaste 10 åren.
Park sade till Fox Sports: " Jag hade inte de bästa första och andra rundorna, så jag ville tro på mig själv i de återstående rundorna. Att lita på mig själv hjälpte definitivt."
Englands Charley Hull avslutade 11 drag bakom Park på nivå par, med Skottlands Catriona Matthew ytterligare sex skott tillbaka.
Sydkoreas Park Sung-hyun vann US Women's Open med två skott för att göra anspråk på sin första LPGA-titel under sin debutsäsong.