Sousa, 90.º do 'ranking' mundial, foi derrotado pelo espanhol, 79.º, por 6-2, 7-6 (7-4), em uma hora e 52 minutos.
O número um português continua sem vencer Carballés Baena em torneios ATP, ao perder pela quarta vez em outros tantos encontros, sempre em terra batida.
O espanhol vai agora defrontar o vencedor do encontro entre o belga David Goffin e o seu compatriota Pablo Andujar.
