Die 22-Jährige besiegte Bencic am Dienstag mit 6-3, 1-6, 6-3 und zog nach sechs erfolglosen Versuchen in die letzten vier ein.
Mit dem Sieg wurde sie auch die jüngste Amerikanerin, die seit Serena Williams im Jahr 2004 das Halbfinale der Damen-Einzel in Miami erreichte.
„Manchmal glaube ich, dass ich das Impostor-Syndrom haben kann“, sagte Gauff Reportern.
„Selbst wenn sie meine Leistungen loben, wenn ich auf den Platz gehe oder während des Aufwärmens, fühlt es sich nicht wie ich an und ich denke: ‚Oh, eigentlich hast du eine gute Karriere‘„.
„Aber manchmal fühlt es sich nicht so an. Wenn du an Dingen arbeitest, besonders an meinem Aufschlag, fühlt es sich einfach so an, als sollte ich nicht dort sein, wo ich bin. Aber Tennis lügt nicht, der Ball lügt nicht, also muss ich einfach an mich glauben.“
Gauff, eine zweimalige Grand-Slam-Siegerin, sagte, dass ihr Trainer sich darauf konzentriert, ihr zu helfen, Selbstvertrauen aufzubauen.
„In manchen Momenten glaube ich daran, und in anderen Momenten nicht. Ich versuche einfach, mehr daran zu glauben,“ sagte sie.
Gauff wird am Donnerstag im Halbfinale gegen die Tschechin Karolina Muchova antreten, nachdem sie alle fünf ihrer vorherigen Begegnungen gewonnen hat.