USA klockade in på 37,38 sekunder – 24 hundradelar före silvermedaljörerna från Italien. Jamaica knep bronset.
Efter målgången firade Lyles genom att visa upp tre sträckta fingrar för publiken.
Tidigare under VM vann 26-årige Noah Lyles guld på 100 meter, det följde han upp med att även vinna 200 meter.
