In dieser Stellung war Leeb auch bei Beginn des Ersten Weltkriegs und war an den Kämpfen an der Westfront in Lothringen und Frankreich beteiligt. 1915 wurde er als Erster Generalstabsoffizier zur 11. Infanterie-Division versetzt und kam auf verschiedenen Schauplätzen zum Einsatz. Aufgrund seiner Leistungen in der Schlacht bei Gorlice-Tarnow, bei der Einnahme der Festung Przemyśl sowie beim Übergang über die Donau im Feldzug gegen Serbien wurde er am 2. Mai 1915 in den Militär-Max-Joseph-Orden aufgenommen. Damit verbunden war die Erhebung in den persönlichen Adel und er durfte sich nach Eintragung in die Ritterklasse der Adelsmatrikel "Ritter von Leeb" nennen.