Ding, 30, tar over som Norges VM-vinner i sjakk Magnus Carlsensom valgte å ikke forsvare tittelen sin etter en 10-årig regjeringstid.
Han og Nepomniashchi hadde avsluttet med syv poeng hver etter 14 kamper i første omgang i den kasakhiske hovedstaden Astana. Hver vant tre, mens de åtte andre endte uavgjort.
For tie-break-fasen av kampen, også i Astana,. Utfordrerne spilte deretter en tie-break-runde, der de hadde bare 25 minutter til å fullføre trekkene, pluss ytterligere 10 sekunder for hvert trekk som ble spilt.
Ding er rangert høyere enn Nepomniachtchi i spillets raskere formater, men hadde spilt svært få av disse sjakkene i offisielle konkurranser siden januar 2020.
Carlsen, regnet som en av de største spillerne gjennom tidene, hadde hatt verdensmesterskapet i sjakk siden 2013 og vil forbli den høyest rangerte spilleren i verden.
Premien på to millioner euro (2,2 millioner dollar) ville blitt delt 60-40 mellom vinner og nummer to hvis kampen var avgjort i den innledende 14-spillserien.
Fordi han nådde tiebreak-stadiet, vil premiepengene deles 55-45.
Ingen kinesiske spillere hadde noen gang vunnet konkurransen, der menn og kvinner kan konkurrere.
Men Kina har dominert kvinneturneringer siden 1990. Ju Wenjun er den regjerende verdensmesteren i sjakk for kvinner og møter landsmannen Lei Tingjie i juli for å forsvare tittelen sin.
Lørdagens kamp mellom Ding og Nepomniachtchi demonstrerte nok en gang at sjakk på dette nivået er like mye et spørsmål om nerver som det er en kamp om vettet.
Begge spillerne så ut til å føle presset, og gjorde uvanlige feil i spillet sitt, mens de ikke utnyttet hverandres feil fullt ut.
Selv om Nepomniachtchi presset hardt for å konvertere en liten fordel til seier, måtte han til slutt nøye seg med uavgjort i det som var turneringens lengste parti: 90 trekk over seks og en halv time.