Under 1. Verdenskrig var 52. infanteriregiment en del af 5. division og kæmpede på Vestfronten. Model gjorde tjeneste som adjudant i sit regiments 1. bataljon. I maj 1915 blev han alvorligt såret nær Arras, og i oktober fik han jernkorset af 1. grad. Hans bedrifter tiltrak sig hans divisionschefs opmærksomhed, som trods sine betænkeligheder om sin "ubehagelige underordnede" anbefalede ham til en stilling i den tyske generalstab. Blandt andet betød det, at Model kun tog del i de indledende operationer i Slaget ved Verdun og undgik blodbadet i Slaget ved Somme, som hans division deltog i under hans fravær.