yttern gjorde tre mål på 21 andra halvan minuter för att dra nivå med Lomu märke 15 World Cup försök.
Springboks körde i åtta andra hälften försök i alla för att tjäna en bonus-punktsvinst på Olympiastadion.
Sydafrika topp Pool B och kommer nu att spela förloraren av lördagens Pool A beslutsfattare mellan Australien och Wales.
En blandning av Sydafrikas dåliga disciplin och dåliga avslutning höll ställningen nere under första halvan, medan USA bara gjorde den till Boks 22 i sista minuten av halv, trots att njuta av gott om innehav.
Centre Damien de Allende gjorde sitt första internationella försök innan Sydafrika tilldelades ett straff försök som USA kämpade på scrum.
En annan Sydafrika kom ut efter pausen som Habana gjorde nästan från omstart, samla en Fourie du Preez kick för att gå över i hörnet.
Bismarck du Plessis och Francois Louw båda korsade linjen, innan Habana gjorde två försök på två minuter för att slutföra sin hatt-trick.
Louw gjorde sin andra med Jesse Kriel också få på matchprotokollet, innan Lwazi Mvovo avrundade en dominerande Springboks prestanda.
Habana hade en dämpad första halvlek, med sitt enda bidrag av not att se honom klappa till Blaine Scully som paret tävlade om en hög boll.
Men han kom ut skjuta i den andra halvan och hans hatt-trick inte bara såg honom lika Nya Zeeland legend Lomu som turneringens all-time ledande try målskytt, men också dra nivå med Australiens David Campese för gemensam sekund i listan över Test try målskyttar med 64.
Den 32-årige, en 2007 World Cup-vinnare med Boks, gjorde 62 sekunder in i andra halvan för hans 13: e World Cup försök.
Han gick sedan över oemottaglig i den 59: e minuten efter en paus av De Allende och svepte på en lös boll för att dyka över i hörnet bara två minuter senare.
Habana kunde ha slagit All Black ytter Lomu rekord men en knock-on som han försökte samla en annan chip genom förnekade honom ett fjärde försök på natten.
Sydafrikas VM-kampanj startade på värsta möjliga sätt med denna chock förlust till Japan, men de återhämtade sig med en bonus punkt seger över Samoa och en bekväm seger mot Skottland.
Om de ska vinna turneringen, kommer de att vara den första sidan att göra så har förlorat en pool match.
Innan USA spelet, Boks coach Heyneke Meyer talade om sin sida "göra en Roger Bannister", med hänvisning till den brittiska löpare som bröt den fyra minuters mile barriär som ett exempel på att övervinna det omöjliga.
Han talade också om att respektera sina motståndare, men under den första halvan visade de tecken på självbelåtenhet och misslyckades med att stapla punkterna på ett understyrt USA, som hade gjort 12 förändringar från sitt nederlag i Skottland.
En föryngrad och mer klinisk Springboks kom ut efter pausen - och åtta försök på 40 minuter kommer säkert att skicka ut ett meddelande till lagen kvar i tävlingen.
Sydafrika: Le Roux, Habana, Kriel, de Allende, Mvovo, Pollard, du Preez, Mtawarira, B. du Plessis, Malherbe, Etzebeth, de Jager, Louw, Burger, Vermeulen.
Ersättningar: Serfontein for de Allende (60), Steyn for Pollard (56), Paige for du Preez (63), Nyakane for Mtawarira (56), Brits for B. du Plessis (56), du Toit for de Jager (63), Alberts for Burger (48).
Ej använt: Oosthuizen.
USA: Scully, Thompson, Niua, A. Suniula, Test, S. Suniula, Kruger, Kilifi, Thiel, Baumann, Stanfill, Trouville, Barrett, Quill, Manoa.
Ersättningar: Wyles for Scully (70), Moeakiola for Kilifi (58),Taufetee for Thiel (72), Fenoglio for Trouville (70), McFarland for Barrett (57), Dolan for Manoa (48).
Ej använt: Lamositele, Petri.
Närvaro: 54.658
Domare: Pascal Gauzere (Frankrike)
Bryan Habana utjämnade Jonah Lomu World Cup prova-scoring rekord med en hatt-trick som Sydafrika nådde kvartsfinalen genom att thrash USA.