فبايعه الشعب بالإجماع وأبدى الجميع سروراً بالغاً بتنصيبه. تسلم مقاليد الحكم بعد اغتيال الملك فيصل في 13\3\1395 هـ حيث أجمع كبار الأسرة المالكة وفي مقدمتهم صاحب السمو الأمير عبد الله بن عبد الرحمن، والأمير محمد بن عبد العزيز، والأمير ناصر بن عبد العزيز، والأمير سعد بن عبد العزيز، والأمير فهد بن عبد العزيز والأمير عبدالله بن عبدالعزيز على مبايعة ولي العهد الأمير خالد بن عبد العزيز ملكا على البلاد.

كانت مدّة حكمه سبع سنوات حتّى وفاته في عام 1402هـ له من الأبناء (4) هم الأمراء: بندر و عبدالله وفيصل وفهد له من البنات (6) هنّ الأميرات: الجوهرة ونوف و موضي وحصة والبندري ومشاعل تدرّج في عدّة مناصب هامّة قبل توليه الملك منها: 1346هـ : عيّن نائبا للملك فيصل في الحجاز. 1353هـ : عيّن ممثلاً عن والده الملك عبدالعزيز ورئيساً للجنة التفاوض لإنهاء الخلاف على الحدود بين المملكة العربية السعودية واليمن. 1373هـ عّن نائباً لرئيس مجلس الوكلاء ـ ثم رئيسا للمجلس عام 1385هـ 1382هـ عيّنه الملك سعود نائبا أولا لرئيس مجلس الوزراء. 27/11/1384هـ ـ الموافق 1965م عيّنه الملك فيصل ولياً للعهد 1390هـ أصبح نائبا للقائد الأعلى للقوات المسلحة. 13\3\1395 هـ الموافق 25\3\1975م أصبح ملكاً على المملكة العربية السعودية.