Söderbergs segerchans försvann definitivt på det 18:e hålet där han avslutade med en dubbelbogey. Ett parresultat hade tagit honom till omspel.
I stället vann spanjoren Adrian Otaegui tävlingen efter att ha gått den tredje och sista rundan på 65 slag, sju under par.
Han vann med ett slag före italienaren Guido Migliozzi och Sebastian Söderberg delade tredjeplatsen ytterligare ett slag efter.
Tävlingen drabbades av oväder med åska och blixtar under lördagen då inget spel kunde genomföras och i stället kortades China Open ned till tre rundor.
33-åringen från Eksjö gick sista rundan på par, 72 slag, och med totalt 16 under par delade han tredjeplatsen med Joel Girbach, Schweiz, och Paul Waring, England.
Under Europatourens Asienturné, detta var fjärde och sista tävlingen, har Söderberg imponerat med bra spel och har två andraplatser och en tredjeplats.
Men pricken över i har saknats och trots drömläget i Shenzen gick han miste om segern.
Söderberg kan trösta sig med att han vann totalen för de fyra Asientävlingarna och därmed belönas med en plats i PGA-mästerskapen, majortävlingen i USA, om två veckor.
Däremot missade Jesper Svensson en av tre platser i majorn då han blev totalfyra.
Otaegui låg fem slag efter Söderberg inför sista ronden och hade i princip gett upp segerchansen.
Jag startade fem slag bakom så jag tittade aldrig på resultattavlan och tänkte inte på det utan spelade bara mitt spel, säger spanjoren som tog sin femte seger på Europatouren.
