Sachverhalt:
A.
A.a. Der 1959 geborene A._ bezog ab 1. Oktober 2003 bis zu deren Aufhebung per Ende Oktober 2009 eine ganze Rente der Invalidenversicherung wegen einer bei einem Auffahrunfall erlittenen HWS-Distorsion (Verfügung vom 10. September 2009 und Entscheid des Sozialversicherungsgerichts Basel-Stadt vom 28. September 2010).
A.b. Am 11. Januar 2011 meldete sich A._ aufgrund einer gesundheitlichen Verschlechterung erneut bei der Invalidenversicherung an. Er verwies auf das HWS-Schleudertrauma sowie auf ein Zervikalsyndrom, Anfälle von Bewusstlosigkeit, eine Anpassungsstörung, eine Depression, starke Beinschmerzen, Schmerzen an der linken Hand, Diabetes und ein Schmerzsyndrom. Die IV-Stelle Basel-Stadt holte bei Dr. med. B._, FMH Psychiatrie und Psychotherapie, ein psychiatrisches Verlaufsgutachten vom 15. Oktober 2012 ein. Dieser hatte den Versicherten bereits anlässlich der von der Medizinischen Abklärungsstelle (MEDAS) Zentralschweiz im Rahmen des unfallversicherungsrechtlichen Verfahrens erstatteten Expertise vom 28. Juli 2008 begutachtet. Gestützt auf das Verlaufsgutachten vom 15. Oktober 2012 sprach die IV-Stelle dem Versicherten ab 1. Dezember 2011 wiederum eine ganze Invalidenrente zu (Verfügung vom 29. Juli 2013).
A.c. Im Dezember 2013 leitete die IV-Stelle ein Revisionsverfahren ein. Im Rahmen ihrer Abklärungen nahm sie Einsicht in die Akten der Zürich Versicherungs-Gesellschaft AG. Diese enthielten u. a. Unterlagen über die im Sommer/Herbst 2013 auf einen anonymen Hinweis hin durchgeführte Observation, wobei der Lebensversicherer darauf hin wies, dass die Überwachung noch nicht abgeschlossen sei und er den Bericht der zweiten Observationsphase nachreichen werde (Schreiben vom 11. März 2014; Observationsberichte erste und zweite Phase). Die IV-Stelle lud den Versicherten daraufhin am 28. März 2014 zu einer Besprechung und zur Beantwortung schriftlicher Fragen ein, ohne ihn mit den Ergebnissen der Observation zu konfrontieren. Zudem ersuchte die Verwaltung Dr. med. B._ um ein weiteres Verlaufsgutachten, wobei er die Ergebnisse der am 11. März 2015 erfolgten Untersuchung nach Erhalt des Observationsmaterials ergänzte bzw. seine Beurteilung korrigierte (Gutachten vom 11. März und 12. Mai 2015). Die IV-Stelle sistierte daraufhin die Invalidenrente mit sofortiger Wirkung (Verfügung vom 26. Juni 2015). Die gegen diese vorsorgliche Massnahme geführte Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht des Kantons Basel-Stadt mit Entscheid vom 21. Dezember 2015 ab. Nach weiteren medizinischen Abklärungen und Rücksprache mit ihrem regionalen ärztlichen Dienst (RAD) hob die IV-Stelle die Invalidenrente rückwirkend per 1. Dezember 2011 unter Entzug der aufschiebenden Wirkung einer allfälligen Beschwerde auf (Verfügung vom 14. Juli 2017).
B.
Die hiergegen geführte Beschwerde wies das Sozialversicherungsgericht mit Entscheid vom 25. April 2018 ab.
C.
Mit Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten beantragt A._, in Aufhebung des angefochtenen Entscheids und der Verfügung vom 14. Juli 2017 sei die IV-Stelle zu verpflichten, ihm ab 1. Dezember 2011 eine ganze Rente der Invalidenversicherung zu gewähren. Eventualiter sei die Sache zur erneuten Beurteilung an die IV-Stelle oder die Vorinstanz zurückzuweisen. Weiter ersucht er um Gewährung der aufschiebenden Wirkung der Beschwerde.
Die IV-Stelle beantragt Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. Das Bundesamt für Sozialversicherungen verzichtet auf eine Vernehmlassung.

Erwägungen:
1.
Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann unter anderem die Verletzung von Bundesrecht gerügt werden (<ref-law>). Die Feststellung des Sachverhalts kann nur gerügt werden, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (<ref-law>). Das Bundesgericht legt seinem Urteil den Sachverhalt zugrunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (<ref-law>).
2.
Streitig und zu prüfen ist, ob die vom kantonalen Gericht bestätigte rückwirkende Rentenaufhebung vor Bundesrecht standhält. Umstritten sind dabei insbesondere die Arbeitsfähigkeit des Versicherten aus psychiatrischer Sicht und die Zulässigkeit der Observation.
3.
Die Herabsetzung oder Aufhebung einer Rente erfolgt rückwirkend ab Eintritt der für den Anspruch erheblichen Änderung, wenn der Bezüger die Leistung zu Unrecht erwirkt hat oder der ihm nach Artikel 77 zumutbaren Meldepflicht nicht nachgekommen ist (<ref-law>, sowohl in der bis Ende 2014 als auch in der seither geltenden Fassung). Jede wesentliche Änderung in den für eine Leistung massgebenden Verhältnissen ist von den Bezügerinnen und Bezügern, ihren Angehörigen oder Dritten, denen die Leistung zukommt, dem Versicherungsträger oder dem jeweils zuständigen Durchführungsorgan zu melden (<ref-law>). Der Berechtigte oder sein gesetzlicher Vertreter sowie Behörden oder Dritte, denen die Leistung zukommt, haben jede für den Leistungsanspruch wesentliche Änderung, insbesondere eine solche des Gesundheitszustandes, der Arbeits- oder Erwerbsfähigkeit sowie der persönlichen und gegebenenfalls der wirtschaftlichen Verhältnisse des Versicherten unverzüglich der IV-Stelle anzuzeigen (<ref-law>).
4.
4.1. Die Vorinstanz gelangte insbesondere gestützt auf das psychiatrische Gutachten des Dr. med. B._ vom 12. Mai 2015 und der dortigen Würdigung der Observationsergebnisse zum Schluss, dass aus psychiatrischer Sicht bereits zum Zeitpunkt der Rentenzusprache am 29. Juli 2013 und auch für die Zeit ab 2008 (Stellungnahme des RAD-Arztes Dr. med. C._, Facharzt für Psychiatrie und Psychotherapie vom 2. September 2015) keine psychiatrische Erkrankung mit Auswirkung auf die Arbeitsfähigkeit vorgelegen habe. Nachdem unbestrittenermassen somatischerseits weiterhin das im Gutachten der MEDAS Zentralschweiz vom 28. Juli 2008 formulierte Zumutbarkeitsprofil gelte), sei insgesamt von einer vollen Arbeits- und Erwerbsfähigkeit in einer leidensangepassten Tätigkeit auszugehen. Demzufolge bejahte sie eine revisionsrechtlich relevante Verbesserung des Gesundheitszustandes seit der letzten Rentenzusprache. Der Versicherte habe überdies seine gesundheitliche Situation augenscheinlich wesentlich schlechter dargestellt als sie tatsächlich gewesen sei, weshalb eine schuldhafte Meldepflichtverletzung vorliege, was zur rückwirkenden Aufhebung der Invalidenrente per 1. Dezember 2011 berechtige.
4.2. Unter Verweis auf <ref-ruling>, wonach eine von der IV-Stelle angeordnete Observation einer genügenden gesetzlichen Grundlage entbehrt und daher Art. 8 EMRK bzw. <ref-law> verletzt, macht der Beschwerdeführer hauptsächlich ein Observationsverbot geltend. Dieses habe die Vorinstanz in rechtswidriger Weise missachtet. Die IV-Stelle habe ihm sodann absichtlich anlässlich des Besprechungstermins vom 28. März 2018 eine Falle gestellt und es sei versucht worden, ihn zu fehlerhaften Aussagen zu verleiten. Überdies sei ein internes "Schattendossier" geführt worden, weshalb <ref-law> (Anspruch auf rechtliches Gehör) und Art. 6 EMRK (Anspruch auf ein faires Verfahren und Grundsatz der Waffengleichheit) verletzt worden seien. Er habe sich auch nie gegenüber einer Fachperson zu den Videos und den erhobenen Vorwürfen äussern können und der Gutachter sei befangen gewesen, da er bereits bei der Begutachtung der MEDAS vom 28. Juli 2008 mitgewirkt habe. Unzulässig sei auch die Methode der Gutachtenserstellung vom 12. Mai 2015, weil Dr. med. B._ zuerst ohne die Resultate der Observation und im Anschluss daran in Kenntnis dieser Ergebnisse begutachtet habe. In medizinischer Hinsicht verletze das Abstellen auf die Expertise des als befangen anzusehenden Dr. med. B._ die bundesrechtlichen Beweiswürdigungsregeln.
5.
5.1. Ausser Frage steht, dass es in der Invalidenversicherung nach geltender Rechtslage an einer Art. 8 EMRK bzw. <ref-law> i.V.m. <ref-law> genügenden gesetzlichen Grundlage fehlt, die die verdeckte Überwachung, u.a. Dauer, Verfahren der Anordnung oder zulässige Umstände der Abklärungsmassnahme, umfassend klar und detailliert regelt (<ref-ruling>). Rechtsprechungsgemäss können die betreffenden Unterlagen indessen aufgrund einer sorgfältigen Interessenabwägung trotzdem verwertbar sein. Ob und inwiefern aus einer festgestellten Verfassungs- und EMRK-Widrigkeit ein Beweisverwertungsverbot folgt, ist nach schweizerischem Verfahrensrecht zu prüfen. Aus Art. 6 Ziff. 1 EMRK ergibt sich insofern lediglich der Anspruch auf ein insgesamt faires Verfahren (<ref-ruling> E. 4.3 S. 393).
5.2.
5.2.1. Die Vorinstanz hat die Rechtmässigkeit der von der Zürich Versicherungs-Gesellschaft AG veranlassten Observation nach <ref-law> geprüft und bejaht. Sie legte dar, dass die Bestimmung u.a. überwiegende private oder öffentliche Interessen als Rechtfertigungsgründe für eine Verletzung der Persönlichkeitsrechte nenne. Das Sozialversicherungsgericht bezeichnete die Observation als zumutbar und verhältnismässig und mass dem öffentlichen Interesse an der Missbrauchsbekämpfung überwiegendes Gewicht bei. Die für den Bereich des sozialversicherungsrechtlichen Verwaltungsverfahrens gewonnene Lösung mit einer Abwägung der infrage stehenden Interessen entspricht inhaltlich dem Konzept, das der Gesetzgeber für den Bereich des Zivilrechts gemäss <ref-law> verfolgt. Gegen die diesbezügliche Interessenabwägung, die insgesamt keinen schweren Eingriff in seine Persönlichkeitsrechte ergab, wird nichts vorgebracht, wobei der Beschwerdeführer offenbar annimmt, dass gar keine Interessenabwägung stattfand. Es besteht kein Grund zu Weiterungen hierzu, zumal die Observation strikt auf den öffentlich frei einsehbaren Raum beschränkt war. Soweit der Beschwerdeführer die Eignung des Observationsmaterials, Zweifel an seiner Glaubwürdigkeit zu wecken, bestreitet, dringt er damit offensichtlich nicht durch. Das kantonale Gericht hat sich einlässlich und zutreffend mit der Observierung und des Einbezugs des Observationsmaterials in die medizinische Beurteilung des Dr. med. B._ auseinandergesetzt, woran die Vorbringen in der Beschwerde nichts zu ändern vermögen. Nicht ersichtlich ist namentlich, womit die IV-Stelle dem Beschwerdeführer anlässlich des Gesprächs vom 28. März 2018 eine Falle gestellt haben sollte. Der Versicherte nahm keine Handlungen vor, die durch eine unzulässige äussere Beeinflussung zustande gekommen wären. Eine solche Einflussnahme ist auch nicht darin zu erblicken, dass ein Mitarbeiter der Privatdetektei am Gespräch teilnahm oder im Umstand, dass dem Beschwerdeführer Fragen in schriftlicher Form unterbreitet wurden. Dass er diese nicht seinem Willen gemäss hätte beantworten können, ist nicht ersichtlich. Neu und daher unzulässig ist weiter die Behauptung, die IV-Stelle habe ein "Schattendossier " geführt (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.2 S. 23 f.; <ref-ruling> E. 3.2.2.2 S. 548; <ref-ruling> E. 3.1.2 S. 123). Die Verwertung der Observationsergebnisse verstösst somit auch in diesem Zusammenhang nicht gegen das Gebot des fairen Verfahrens (<ref-law> und Art. 6 Ziff. 1 EMRK). Der Beschwerdeführer konnte weiter im Vorbescheidverfahren sowie im kantonalen Verfahren seine Einwände zur Observation in ausreichendem Masse vorbringen. Es liegen keine Gründe vor, die gegen die Heilung der monierten Gehörsverletzung im Verwaltungsverfahren sprechen könnten (<ref-ruling> E. 2.3.2 S. 197 f.; Urteil 8C_416/2015 vom 30. September 2015 E. 4.4.3; je mit Hinweis).
5.2.2. Das kantonale Gericht verletzte sodann keine Beweiswürdigungsregeln oder den Untersuchungsgrundsatz, wenn es auf die Darlegungen des Dr. med. B._ abstellte, wobei es bezüglich des zeitlichen Ablaufs nicht zu beanstanden ist, dass dieser seine Begutachtung zunächst ohne Kenntnis der Observationsergebnisse erstellte und erst nach deren späteren Erhalt seine Expertise durch die hinzugewonnenen Erkenntnisse ergänzte und sich in schlüssiger Weise dazu äusserte, wie diese im psychiatrischen Kontext zu werten sind. Nicht nachvollziehbar ist ferner der Einwand, Dr. med. B._ sei, weil er bereits als Experte am polydisziplinären Gutachten vom 28. Juli 2008 der MEDAS Zentralschweiz beteiligt gewesen sei, befangen. Die erstmals in diesem Verfahren erhobene Rüge der Befangenheit des Dr. med. B._ ist daher verspätet resp. neu und somit ebenfalls mit Blick auf das Novenverbot unbeachtlich. Anzumerken ist lediglich, dass es vorliegend um die Prüfung des Leistungsanspruchs im Rahmen einer Rentenrevision geht und deshalb zu untersuchen ist, ob sich der Zustand des Versicherten seit der letzten Verfügung erheblich verändert hat. Für diese weiterführende Beurteilung und die Auseinandersetzung mit zusätzlichen, in der Zwischenzeit erhobenen Einschätzungen der Arbeitsfähigkeit des Versicherten ist der ursprüngliche Gutachter prädestiniert. Ebenso wenig lässt der Einbezug des Observationsmaterials in die Beurteilung von Gesundheitszustand und Arbeitsfähigkeit auf Befangenheit des Gutachters schliessen. Aus der grundsätzlichen Verwertbarkeit der Observationsergebnisse folgt auch diejenige des psychiatrischen Gutachtens vom 15. August 2015. Über weite Strecken übt der Beschwerdeführer unter Verweis auf die behandelnden Ärzte Dres. med. C._, Innere Medizin FMH, und D._, Psychiatrie und Psychotherapie FMH, appellatorische Kritik an den vorinstanzlichen Feststellungen zum Gesundheitszustand und damit verbunden am Gutachten des Dr. med. B._ (Berichte vom 9. und 20. August 2018). Darauf kann das Bundesgericht im Rahmen der ihm gesetzlich eingeräumten Überpüfungsbefugnis nicht eingehen (E. 1 hievor), soweit es sich dabei nicht ohnehin um unzulässige Noven (<ref-law>) handelt, die überdies nicht den massgebenden Zeitraum bis zum Verfügungserlass am 14. Juli 2017 betreffen. Nachdem die Feststellung der Vorinstanz, es fehle mindestens seit der Einstellung der Rente auf den 1. Dezember 2011 an einem die Leistungsfähigkeit einschränkenden psychischen Gesundheitsschaden nach dem Gesagten nicht willkürlich ist, hat sie zu Recht auf eine Prüfung der Indikatoren nach <ref-ruling> verzichtet, weshalb der diesbezügliche Vorwurf fehl geht.
5.3. Weiter richtet sich die Beschwerde gegen die rückwirkende Rentenaufhebung. Dass die vorinstanzliche Feststellung, der Versicherte habe seine effektiven funktionellen Möglichkeiten verheimlicht bzw. nicht bestehende Einschränkungen vorgetäuscht, offensichtlich unrichtig sein soll, ist weder ersichtlich noch substanziiert dargetan. Die Vorinstanz legte zutreffend dar, dass der Beschwerdeführer mit Blick auf die Ergebnisse der Observation Alltagsaktivitäten zeigte, die auf eine erhebliche Gesundheitsverbesserung hinwiesen, die er der IV-Stelle zumindest in fahrlässiger Weise nicht meldete. Das Bundesgericht bleibt daran gebunden (vgl. E. 1). Damit hat er die ihm obliegende Meldepflicht verletzt (<ref-law>; vgl. auch <ref-law>), was zur rückwirkenden Renteneinstellung berechtigt.
5.4. Ins Leere zielt schliesslich der Einwand, die IV-Stelle habe zu Unrecht keinen Einkommensvergleich vorgenommen, obwohl somatische Beschwerden vorliegen würden. Indem hinsichtlich der körperlichen Leiden gemäss vorinstanzlicher Feststellung weiterhin das im MEDAS-Gutachten vom 28. Juli 2008 formulierte Zumutbarkeitsprofil gilt, wonach dem Versicherten jede körperlich wechselbelastende leichte und mittelschwere Tätigkeit ohne längerdauernde Verrichtungen des linken Armes auf oder über dem Schulterniveau zumutbar bleiben und die verfügte Rentenzusprache vom 29. Juli 2013 einzig aus psychischen Gründen erfolgte, konnten Verwaltung und Vorinstanz zulässsigerweise auf die Durchführung eines Einkommensvergleichs verzichten. Der vorinstanzliche Entscheid hält Stand.
6.
Mit diesem Urteil in der Sache wird das Gesuch des Versicherten um aufschiebende Wirkung der Beschwerde gegenstandslos.
7.
Dem Ausgang des Verfahrens entsprechend hat der Beschwerdeführer die Gerichtskosten zu tragen (<ref-law>).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 800.- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Parteien, dem Sozialversicherungsgericht des Kantons Basel-Stadt und dem Bundesamt für Sozialversicherungen schriftlich mitgeteilt.
Luzern, 9. Januar 2019
Im Namen der I. sozialrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Maillard
Die Gerichtsschreiberin: Polla