Nel 2018 rimane nel team Repsol Honda, assieme al compagno di squadra delle ultime cinque stagioni Marc Márquez. In Qatar ottiene un settimo posto mentre in Argentina è vittima di un incidente causato da Johann Zarco al primo giro di gara. Dopo l'intervento alla frattura procuratasi in Argentina, decide di correre il gran premio delle Americhe e ottiene un settimo posto. Ad Jerez è ancora una volta vittima innocente di un incidente avvenuto con le due Ducati di Dovizioso e di Lorenzo. Nelle successive quattro gare disputate in Francia, Italia, Spagna e Paesi Bassi non ottiene risultati importanti, mentre il 12 luglio 2018 organizza una conferenza stampa per ufficializzare il suo ritiro dal mondo delle corse e dalla MotoGP dichiarando che sarà il suo ultimo anno da pilota. Il 15 novembre 2018, in occasione del suo ultimo gran premio da pilota, che si è tenuto a Valencia, riceve l'onore di entrar a far parte della Hall Of Fame del Motomondiale insieme ai più grandi piloti di sempre. Ottiene come miglior risultato cinque quinti posti (Francia, Catalogna, Aragona, Malesia e Comunità Valenciana) e termina la stagione all'11º posto con 117 punti. A fine 2018 annuncia che collaborerà per due anni insieme al team KTM come tester e collaudatore; a dicembre tiene un primo test privato sulla pista di Jerez con la nuova RC16.