خلف الملك فيصل أخوه غير الشقيق وولي العهد الأمير خالد بن عبد العزيز (ولد 1913). ولأنه كان يعاني من مرض في القلب، عمل منذ بداية حكمه بشكل وثيق مع أخيه غير الشقيق وولي العهد الأمير فهد بن عبد العزيز (ولد 1923). لكن في القرارات الهامة، كان للملك الكلمة الأخيرة.

خلال فترة حكمه، ازدهر الاقتصاد السعودي نتيجة عائدات النفط المتزايدة. وكان هناك تركيز خاص على الزراعة، بينما تم وضع أسس المدن الصناعية في الجبيل وينبع – وهي مراكز هامة للنشاط الاقتصادي في الوقت الحاضر. تم تنفيذ خطة التنمية الثالثة للمملكة بميزانية 250 مليار دولار اعتباراً من شهر أيار/مايو 1980. أخذت المملكة العربية السعودية موقفاً قوياً ضد اتفاقات كامب ديفيد عام 1978 بين إسرائيل ومصر. فقطعت علاقاتها الدبلوماسية مع مصر وانضمت إلى العقوبات الاقتصادية المفروضة ضدها. مما أثار استياء حليفتها الولايات المتحدة – الراعية لاتفاقات كامب ديفيد.

عام 1979، تسببت الثورة الإسلامية في إيران بمفاجأة كبرى. إذ أنها لم تصدم منطقة الخليج الفارسي وما وراءه فحسب، وإنما أيضاً كان هناك خوف من العواقب السياسية، لأن السعودية كانت تقمع الشيعة وتحرمهم من حقوقهم. إلا أن أعمال المقاومة بقيت محدودة.

الهجوم المسلّح على المسجد الأقصى

في نوفمبر/تشرين الثاني عام 1979، استولى 500 متمرد مسلح من السعوديين الوهابيين على المسجد الحرام في مكة المكرمة في عمل من أعمال المقاومة ضد القيادة السعودية الذين اتهموهم بالضلالة عن الطريق المستقيم. واستغرقت قوات الأمن السعودية، بمساعدة متخصصين عسكريين فرنسيين، أسبوعين لاستعادة السيطرة على المسجد (من 20 تشرين الثاني/نوفمبر لغاية 4 كانون الأول/ديسمبر 1979). وتمت محاكمة وإعدام الثوار الذين بقوا على قيد الحياة.

بعد اندلاع الحرب العراقية الإيرانية عام 1980، استعادت المملكة العربية السعودية تحالفها مع حلفائها الغربيين ولعبت دوراً هاماً في دعم العراق – مالياً ولوجستياً.

توفي الملك خالد بنوبة قلبية في 13 حزيران/يونيو عام 1982 عن عمر يناهز 68 عاماً.