Idrottaren slet av sin högra hälsena under en match i Wimbledon för två månader sedan och har inte spelat sedan dess.
Hennes inlägg, som hon delade på Instagram i onsdags, säger att hon efter "noggrann övervägande" har beslutat att dra sig ur turneringen.
Serena skrev att hon behöver läka
Williams gick till sin Instagram-sida för att berätta för fansen att hon inte kommer att vara med i Open, som pågår från 30 augusti till 12 september.
“Efter råd från mina läkare och medicinska team har jag bestämt mig för att dra mig ur US Open för att låta min kropp läka helt från en trasig hamstring”, stod det i textinlägget.
Den 39-åriga systern till Venus Williams sa att hon skulle sakna att se fansen på läktaren, men att hon skulle heja tillsammans med alla på avstånd.
Hennes tillkännagivande kom en dag innan lottningen av tävlingen, hon väntade tydligen till sista minuten för att hoppas att hennes kropp var redo och att hennes skada skulle läkas tillräckligt för att spela.
Patrick Mouratoglou, hennes tränare, postade något själv och förklarade att de försökte "allt vi kunde", när det gällde att vårda hälsenan så att hon kunde tävla.
Williams, som har slagit rekord för sporten (liksom tennisracketar, som sedan säljs för stora pengar) spelade sin första Open-match i Australien 1998.
Kändisar och fans önskade henne lycka till i kommentarerna
Snart efter att Williams meddelat att hon drar sig översvämmades kommentarsektionen i inlägget av stöd från både kända personer och hennes fans.
Lala Anthony, Kelly Rowland och Ally Maki skickade alla idrottaren röda hjärtan, liksom fitnesstränaren Shaun T, som sa till henne: "Hoppas du mår bättre snart!"
Det officiella U. S. Open-kontot kom till och med in och skickade också lyckönskningar.
"Vi kommer att sakna dig, Serena! Bli frisk snart", sa kommentaren, följt av hjärtan.
Andra kommentarer kom från fansen, som också önskade henne ett snabbt tillfrisknande.
Många var ledsna över att hon inte skulle vara med på tennistävlingen, men sa åt henne att fokusera på healing.
"Vi fortsätter att tålmodigt vänta på din återkomst… det kommer att vara värt att vänta för oss alla!!" sa en person.
"Var försiktig och all tid du behöver", sa en annan.
En beundrare sa åt henne att inte svettas när hon satt ut och sa till Williams: "Du behöver aldrig spela igen och du kommer fortfarande att vara den bästa någonsin."
