兩國關係正常化是在中國的調解下實現的。經過幾個月的談判，2023年3月10日伊朗最高國家安全委員會秘書與沙特同事在北京簽署了恢復外交關係的協議，並宣佈打算在兩個月內恢復大使館運行，並為外交部長會面做準備。4月6日，沙伊簽署聯合聲明，兩國宣佈自即日起恢復外交關係。
伊朗駐沙特大使館於6月6日開放，伊朗駐吉達總領事館和伊朗駐伊斯蘭合作組織代表處也已重新啓用。伊朗資深外交官阿里-禮薩•埃納亞提被任命為伊朗駐沙特大使。
沙特駐伊朗大使館於8月6日恢復工作，駐伊朗馬什哈德（位於伊朗東北部）的領事館於8月13日重新開放。
德黑蘭和利雅得之間的關係在2016年因抗議者襲擊沙特王國駐德黑蘭大使館而中斷，抗議者抗議在沙特處決知名的什葉派神職人員尼姆爾·阿爾尼姆爾。不過在2022年，雙方表達瞭解決分歧的願望。