两国关系正常化是在中国的调解下实现的。经过几个月的谈判，2023年3月10日伊朗最高国家安全委员会秘书与沙特同事在北京签署了恢复外交关系的协议，并宣布打算在两个月内恢复大使馆运行，并为外交部长会面做准备。4月6日，沙伊签署联合声明，两国宣布自即日起恢复外交关系。
伊朗驻沙特大使馆于6月6日开放，伊朗驻吉达总领事馆和伊朗驻伊斯兰合作组织代表处也已重新启用。伊朗资深外交官阿里-礼萨•埃纳亚提被任命为伊朗驻沙特大使。
沙特驻伊朗大使馆于8月6日恢复工作，驻伊朗马什哈德（位于伊朗东北部）的领事馆于8月13日重新开放。
德黑兰和利雅得之间的关系在2016年因抗议者袭击沙特王国驻德黑兰大使馆而中断，抗议者抗议在沙特处决知名的什叶派神职人员尼姆尔·阿尔尼姆尔。不过在2022年，双方表达了解决分歧的愿望。