С избухването на Първата световна война и обявеният неутралитет на Италия, Балбо подкрепя влизането на кралството във войната на страната на Съюзниците. Участва в няколко митинга, подкрепящи войната. Когато Италия влиза във войната през 1915 г., Балбо се включва в редиците на армията, служейки в планински батальон. На 16 октомври 1917 г. доброволства за летателна подготовка. Няколко дни по-късно австро-унгарските и германските войски пробиват италианския фронт след битката при Капорето, а Балбо се завръща на фронта, вече назначен за командир на щурмов взвод. Към края на войната Балбо е награден с един бронзов и два сребърни медала за военна доблест и е произведен в чин капитан.