עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה היה פון ואטר מפקד הדיוויזיה ה-39, ולחם עמה כחלק מהקורפוס ה-15 בפיקוד ברתולד פון דיימלינג, אשר היה חלק מהארמייה השביעית בפיקוד יוזיאס פון הרינגן, בקרב מילוז ובקרב לורן. ב-1 בספטמבר 1914 הוא מונה למפקד הקורפוס ה-14, ובסוף ספטמבר הועבר הקורפוס תחת פיקוד הארמייה השישית באזור אראס, שם לחם בקרב אראס (1914). בקרב ננסי-אפינל, בקרב הראשון על האן, במרוץ אל הים ובקרב איפר הראשון. ב-9 במרץ 1915 הוא מונה למפקד הקורפוס ה-13, אשר הועבר באותה העת לחזית המזרחית, שם לחם כחלק מהארמייה התשיעית בקרבות השונים. באותה שנה נלקחו יחידות מהקורפוס להקמת הקורפוס האלפיני, שהשתתף בקרבות הנהר איזונצו, ובמסגרתו קיבל ארווין רומל את עיטור הפור לה מריט. בשנת 1916 חזר הקורפוס לחזית המערבית, ולחם בקרב שמפאן השני כחלק מפלגת ארמייה ארעית, שכללה גם את הקורפוס ה-15 והקורפוס הבווארי ה-2. לאחר מכן לחם הקורפוס בקרב על הסום, שם הועלה פון ואטר ב-18 באוגוסט 1916 לדרגת גנרל חיל הרגלים, ובשנת 1917 לחם בקרב קמברה כחלק מהארמייה השנייה. במרץ 1918 פרש פון ואטר מתפקידו בשל מחלה, ובמאי חזר לפקד על הקורפוס, ולחם עמו במתקפת האביב הגרמנית, ולאחר מכן לחם כחלק מהארמייה הרביעית, ובסוף המלחמה הוא נלחם כחלק מפלגת הארמייה C.