Nel settembre 2017 emerge il suo nome per il ruolo di direttore artistico del Festival di Sanremo 2018 e poi anche per quello di conduttore, venendo affiancato da Michelle Hunziker e Pierfrancesco Favino. Dopo il grande successo ottenuto nell'edizione, il 14 giugno Baglioni è stato riconfermato alla direzione artistica e alla conduzione del Festival del 2019, affiancato da Claudio Bisio e Virginia Raffaele.