Im März 1916 wurde Gallwitz zurück an die Westfront versetzt, wo er als Befehlshaber der „Angriffsgruppe West“ der 5. Armee bei der Schlacht um Verdun zum Einsatz kam. Nach dem Beginn der Schlacht an der Somme erhielt er vom 19. Juli bis zum 16. Dezember 1916 den Oberbefehl der 2. Armee, gleichzeitig war er bis Ende August Oberbefehlshaber der temporären „Heeresgruppe Gallwitz“, die kurz darauf in die neue „Heeresgruppe Kronprinz Rupprecht“ überführt wurde, und koordinierte die Verteidigung südlich des Flusses. Im Dezember 1916 übernahm er die 5. Armee im Raum Verdun, die er bis kurz vor Kriegsende führte. Seit Januar 1918 befehligte er gleichzeitig eine erneut gebildete „Heeresgruppe Gallwitz“, zu der neben der 5. Armee zusätzlich die Armeeabteilung C gehörte. Mit dieser kämpfte er unter anderem in der Schlacht von St. Mihiel und anschließend während der Meuse-Argonne-Offensive gegen das amerikanische Expeditionskorps.