Op basis van de FIFA-wereldranglijst van januari 2015 werd bepaald dat Saoedi-Arabië in de tweede ronde van de Aziatische WK-kwalificatiecampagne van start mocht gaan. In die tweede ronde werd het land in groep A ingedeeld, samen met de Verenigde Arabische Emiraten, Palestina, Maleisië en Oost-Timor.
Onder leiding van bondscoach Faisal Al Baden begon het land met een nipte zege tegen Palestina (3–2) aan de tweede ronde. Eind augustus 2015 werd Bert van Marwijk aangesteld als nieuwe bondscoach.[1] In zijn eerste kwalificatieduel leidde hij Saoedi-Arabië naar een klinkende thuiszege tegen Oost-Timor (7–0). Vijf dagen later volgde een verplaatsing naar Maleisië. Het thuisland kwam 1–0 voor, maar dankzij doelpunten van Taisir Al-Jassim en Mohammad Al-Sahlawi zette het team van Van Marwijk de achterstand in enkele minuten tijd om in een voorsprong. Nadien werd het publiek onrustig en werden er vuurpijlen afgeschoten richting de spelers.[2][3] De scheidsrechter staakte de wedstrijd, waardoor Saoedi-Arabië als winnaar werd aangeduid en een forfaitscore (0–3) kreeg toegewezen.
Op 8 oktober 2015 boekte Saoedi-Arabië een belangrijke zege door met 2–1 te winnen van de Verenigde Arabische Emiraten. Al-Sahlawi scoorde beide doelpunten voor de Saoedi's. Na een scoreloos gelijkspel tegen Palestina sloot Saoedi-Arabië 2015 af met een monsterscore tegen Oost-Timor. Het werd 0–10 na onder meer vijf goals van topscorer Al-Sahlawi.[4] Op 29 maart 2016 verzekerde het land zich van een plaats in de volgende ronde door een gelijkspel tegen de Verenigde Arabische Emiraten, de eerste achtervolger in de groep.
In de derde ronde belandde Saoedi-Arabië opnieuw in de groep van de Verenigde Arabische Emiraten. Beide landen moesten het verder opnemen tegen Japan, Australië, Irak en Thailand. Hoewel Japan op de eerste speeldag met 1–2 verloor van de Verenigde Arabische Emiraten nam het al snel de leiding in de groep. Daaronder streed Saoedi-Arabië met Australië en de Verenigde Arabische Emiraten om de tweede plaats.[5] Op 8 juni 2017 verloren de Saoedi's met 3–2 van Australië, waardoor de twee landen op een gedeelde tweede plaats terechtkwamen. In augustus 2017 deed het team van Van Marwijk een slechte zaak door met 1–2 te verliezen van de Verenigde Arabische Emiraten, maar doordat Australië twee dagen later zelf verloor van Japan, bleven Saoedi-Arabië en Australië de tweede plaats delen.[6] Op de slotspeeldag klaarde Saoedi-Arabië de klus door met 1–0 te winnen van groepswinnaar Japan. Invaller Fahad Al-Muwallad maakte het beslissende doelpunt.[7] Door de zege eindigde zowel Saoedi-Arabië als Australië met negentien punten, maar omdat Saoedi-Arabië over een beter doelpuntensaldo beschikte, mocht het voor het eerst sinds 2006 naar het WK.
Tien dagen na de kwalificatie zette de Saoedi-Arabische voetbalbond de samenwerking met Van Marwijk stop.[8] De Argentijn Edgardo Bauza werd vervolgens benoemd als bondscoach, maar twee maanden later werd ook hij aan de deur gezet.[9] De Saoedi-Arabische voetbalbond probeerde vervolgens Van Marwijk terug te halen, maar die ging niet op het aanbod in.[10] Eind november 2017 werd met Juan Antonio Pizzi opnieuw een Argentijn aangesteld als bondscoach.[11]
Op 1 december 2017 werd er geloot voor de groepsfase van het wereldkampioenschap voetbal 2018. Saoedi-Arabië werd samen met gastland Rusland, Uruguay en Egypte ondergebracht in groep A, en kreeg daardoor Moskou, Rostov aan de Don en Wolgograd als speelsteden. Op 14 juni 2018 speelden de Saoedi's tegen Rusland de openingswedstrijd van het WK.
Saoedi-Arabië verloor de openingswedstrijd met 5-0. Ook de wedstrijd tegen Uruguay werd verloren zodat Saoedi-Arabië al na twee speeldagen was uitgeschakeld. In de derde groepswedstrijd kon het dankzij een doelpunt in blessuretijd van Al-Dawsari alsnog een wedstrijd winnend afsluiten.
· 
· 
.svg){kind=small}
.svg){kind=small}
