No comezo da Primeira Guerra Mundial, Witzleben serviu como axudante de brigada na 19a Brigada de Infantería de Reserva antes de ser ascendido a Hauptmann e xefe de compañía no Rexemento de Infantería de Reserva No.6 en outubro de 1914. Máis tarde, no mesmo rexemento, converteuse en comandante de batallón. A súa unidade loitou en Verdún, Champagne.
rexión e Flandes, entre outros lugares. Foi ferido gravemente e foi condecorado coa Cruz de Ferro, tanto de primeira como de segunda clase. Despois, foi enviado ao adestramento do Estado Maior e presenciou o final da guerra como Primeiro Oficial do Estado Maior da División 121.