עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה מונה פון שטויבן למפקד קורפוס המילואים ה-18 במסגרת הארמייה הרביעית הגרמנית ולחם עם כוחותיו בחזית המערבית במרוץ אל הים. פון שטויבן פיקד על כוחותיו בקרב שמפאן הראשון אשר בעקבותיו עוטר בעיטור פור לה מריט, ובהמשך בקרב ורדן שבמהלכו ספג הקורפוס שבפיקודו אבדות כבידות. ב-4 ביוני 1917 מונה פון שטויבן למפקד הארמייה ה-11 הגרמנית בחזית המקדונית.