Sabalenka, de 25 años, no había vuelto a jugar desde su segundo título en Melbourne a finales de enero.
Contra la veterana Vekic, la bielorrusa se llevó el primer set en el ‘tie-break’, pero después desapareció del partido, cediendo la última manga sin lograr siquiera un juego.
Pese a que la derrota pueda sorprender, Vekic supone un hueso duro para Sabalenka, ya que la ha derrotado en seis de las ocho veces que se han cruzado en una pista desde 2016.
Por su parte la polaca Iga Swiatek, N.1 del mundo, cumplió contra la estadounidense Sloane Stephens (N.41) y avanzó a octavos de final tras vencer 6-4, 6-4. Su rival será la ucraniana Elina Svitolina (N.20).
En otro de los partidos del martes, la española Cristina Bucsa perdió ante la rusa Anna Kalinskaya.
Resultados de la jornada del torneo de tenis de Dubái.
Individuales femeninos - Segunda ronda:
Iga Swiatek (POL/N.1) derrotó a Sloane Stephens (USA) 6-4, 6-4
Elina Svitolina (UKR/N.15) a Tatjana Maria (GER) 6-3, 6-3
Anastasia Potapova (RUS) a Lucia Bronzetti (ITA) 6-0, 6-3
Qinwen Zheng (CHN/N.6) a Nao Hibino (JPN) 5-7, 6-2, 6-2
Jelena Ostapenko (LAT/N.9) a Lulu Sun (SUI) 6-4, 6-3
Anna Kalinskaya (RUS) a Cristina Bucsa (ESP) 6-3, 6-4
Maria Sakkari (GRE/N.8) a Emma Navarro (USA) 6-2, 6-4
Jasmine Paolini (ITA) a Leylah Fernandez (CAN) 6-3, 6-4
Magdalena Frech (POL) a Petra Martic (CRO) 6-4, 1-6, 6-2
Elena Rybakina (KAZ/N.4) a Victoria Azarenka (BLR) 4-6, 6-2, 0-0 y abandono
Markéta Vondroušová (CZE/N.7) a Peyton Stearns (USA) 6-1, 5-7, 6-2
Liudmila Samsonova (RUS/N.12) a Anastasia Pavlyuchenkova (RUS) no se presentó
Sorana Cirstea (RUM) a Veronika Kudermetova (RUS/N.13) 6-1, 6-4
Donna Vekic (CRO) a Aryna Sabalenka (BLR/N.2) 6-7 (5/7), 6-3, 6-0