En dag efter att ha slagit rekordet för stolpepositioner hade Hamilton total kontroll över Monza, ledande lagkamrat Valtteri Bottas till en tvåa.
Ferrari's Sebastian Vettel var tredje och ligger tre poäng bakom Hamilton.
Det är en avgörande milstolpe för Hamilton som F1 nästa huvuden till Singapore, där Ferrari förväntas dominera.
Segern var Hamiltons sjätte av säsongen - Vettel har bara fyra - och det satte en perfekt helg för honom.
Han gjorde en lysande stolpe i förrädiska våta förhållanden på lördag - mer än en sekund klar för nästa snabbaste förare - att ta sin räkning till 69, en mer än Ferrari legend Michael Schumacher.
Hamiltons seger var bland de mest okomplicerade av säsongen. Han kämpade mot en kort utmaning från Williams förare Lance Strall, en anmärkningsvärd sekund på nätet, på flykt ner till första hörnet och försvann in i en egen ras.
Teamet gjorde ett fantastiskt jobb. Valtteri gjorde ett bra jobb. Mercedes makt är bättre än Ferrari makt så det är en sak, sade Hamilton, som han buades av Tifosi under podi intervjuer.
Striden låg bakom honom, då Bottas och Ferrari-förarna började slåss mot sina ovanligt låga rutnätspositioner.
Finnen, som började sjätte, var upp till fjärde på första varvet bakom Hamilton, Force Indias Esteban Ocon, en annan stjärna i kvalificering, och Stroll, som tappade en plats i en tussle i första hörnet.
Bottas fick Stroll in i Turn One på varv tre, Ocon på samma plats ett varv senare, för att ge Mercedes total kontroll över loppet, som de aldrig kapitulerade.
Vettel begränsade skadan på hans titel hoppas så mycket som var möjligt under omständigheterna, passerar lagkamrat Kimi Raikkonen runt utsidan in i den första Lesmo på varv tre, Strosa ett par varv senare innan du plockar av Ocon till Turn One på varv åtta.
Tyskan var dock ingen match för Mercedesen på Ferrari's hemmalopp - som i allmänhet föll minst en halv sekund i varv - och hans fokus i den andra delen av loppet blev att hålla Red Bulls Daniel Ricciardo borta.
Den australiska, som kvalificerade tredje men började 16: e efter att ha fått ett rutnät straff för att använda för många motordelar den här säsongen, sätta i en lysande återhämtning från sin låga rutnätsläge.
Han valde sin väg genom de långsammare bilarna i den första delen av loppet, dra av en serie av sitt varumärke aggressiva overtaking rörelser, och körde en lång första stint för att ge sig färskare däck för den slutliga stint än Ferraris framför honom.
Ricciardo dök strålande inne i Raikkonen från en lång väg tillbaka vid den första chikan med 12 varv att gå och började ge sig av efter Vettel, som var strax över 11 sekunder framåt.
Inledningsvis började han stänga en sekund i varv, men när kanten gick från sina däck, minskade hans fördel och Vettel gick över linjen fyra sekunder framåt.
Vettel berättade senare för sitt team över radion att han hade gått ur spåret vid ett tillfälle och kände "något var fel" efteråt, förklarar en del av hans brist på tempo.
"Min start var inte så bra - jag hade en hel del hjulspinn och vi hade inte riktigt tempot i de ledande två bilarna men att se folket och ha det stödet var fantastiskt," Vettel sade efteråt.
"Vi har en mycket stark bil och kommer att få ett mycket starkt slut på säsongen."
Ricciardo lagkamrat Max Verstappen steg upp från 13th på nätet - även offer för en straff efter kvalificering andra i våt - att vara åttonde på första varvet.
Men han förstörde sitt lopp genom att trassla med Williams förare Felipe Massa i andra varvet, skada hans främre vinge och få en punktering och återförenas sist.
Verstappen återhämtade sig till 10:e plats, ådragit sig ilskan hos Haas' Kevin Magnussen, från vilken han stal den sista punkten, när han flyttade över på honom medan han omringade dansken vid den andra chikanen och tvingade honom till gräset.
Stroll och Ocon halkade oundvikligen tillbaka bakom snabbare bilar från sina fantastiska utgångslägen, intjänade med stjärnenheter i våt.
Men båda körde solida och starka tävlingar för att avsluta sjätte och sjunde, den kanadensiska fjädring av lagkamrat Felipe Massa för sjunde plats i sista varvet, som paret också founded av den andra Force India i Sergio Perez.
Mercedes' Lewis Hamilton tog den direkta mästerskapsledningen för första gången denna säsong med en dominant seger i den italienska Grand Prix.