בפרוץ מלחמת העולם הראשונה מונה פון בזלר למפקד קורפוס המילואים ה-3 שהיה חלק מהארמייה הראשונה ולחם בחזית המערבית. הקורפוס בפיקודו נטל חלק בקרבות מונס ולה קאטו, והשתתף במצור על אנטוורפן. לאחר כניעת אנטוורפן לחם עם הקורפוס שבפיקודו בקרב איפר הראשון במסגרת הארמייה הרביעית. באביב 1915 הועבר לחזית המזרחית יחד עם מקס פון גלוויץ, וניהל בהצלחה את המצור על נובוגאורגייבסק. ב-27 באוגוסט 1915 מונה למושל הצבאי של פולין, ובתפקידו זה נשאר עד סוף המלחמה. פון בזלר שניסה ליצור אהדה בקרב הפולנים למען מעצמות המרכז, הורה ששפת הלימוד באוניברסיטת ורשה תהיה פולנית, וכן נתן ידו לניהול המועצות המקומיות על ידי הפולנים המקומיים, אך נכשל במטרתו, משום שהעם הפולני ראה בניצחון מדינות ההסכמה את הדרך הטובה ביותר לעצמאות.