Verdens nummer to, Djokovic, som har vundet 24 Grand Slam-turneringer i single, blev sidste år mester i Cincinnati, og det var tredje gang, han vandt turneringen.
Djokovic har ikke vundet en Grand Slam-titel siden sidste års US Open og tabte i dette års Australian Open-semifinaler, French Open-kvartfinaler og i Wimbledon-finalen.
Søndag slog han dog spanske Carlos Alcaraz - som han tabte til i Wimbledon - i OL-finalen.
"Vi forstår godt, at det er en hurtig vending fra hans olympiske triumf til at komme til Cincinnati," siger Bob Moran, der er turneringsdirektør for Cincinnati Open.
"Hans vej mod titlen her sidste år var så mindeværdig. Vi er ivrige efter at se ham på banen igen snart."
Tilbagetrækningen flytter franskmanden Giovanni Mpetshi Perricard ind i Cincinnati Open-hovedtrækningen.