Sinner, de 23 anos, aceitou uma suspensão de três meses em fevereiro, após cair no doping.
Sem jogar desde o Australian Open, o italliano poderia ser ultraado no ranking por Zverev, mas o alemão não conseguiu ar das quartas de final em nenhum dos seis torneios que disputou desde janeiro.
Nesta terça, o número 2 do mundo perdeu por 2-6, 6-3 e 7-5 para o compatriota de Sinner, Matteo Berrettini, na segunda rodada de Monte Carlo.
"Não ganhei muitas partidas. Portanto, tem sido o pior período desde a minha lesão", disse Zverev, que terá de esperar até o final da temporada europeia de quadras de saibro para ter outra chance de desbancar Sinner.
"Joguei um ótimo primeiro set e, quando fui quebrado no segundo set, joguei 10 níveis abaixo. Minha bola está muito mais lenta. Parei de bater na bola."
"Então fui eu quem perdeu a partida, mais uma vez... Achei que meu nível estava péssimo, mas essa é apenas minha opinião", concluiu.
O número três do mundo, Carlos Alcaraz, também desperdiçou a chance de recuperar o primeiro lugar do ranking da ATP antes da volta de Sinner.
O italiano volta às quadras para o Masters 1000 de Roma, no início de maio.