Efter en yderligere omorganisering, der øgede dens styrke til to tankbataljoner og tre motoriserede infanteriregimenter, blev divisionen sendt til den vestlige front.
at deltage i slaget om Holland fra 10. maj 1940. Som en del af 18. armé, der besejrede Holland i en udmattende fem dage, spillede 9. Panzer Division en væsentlig rolle i den tyske strategi. Divisionen var den eneste tyske mekaniserede styrke, der blev tildelt 18. armé og var primært beregnet til at forbinde med luftbårne styrker, der landede nær Rotterdam og Haag. Den 12. maj blev divisionen lanceret i det sydlige Holland for at udnytte et gennembrud fra tyske infanteridivisioner og rykkede hurtigt frem til Moerdijk-broerne, som var blevet erobret af Students faldskærmstropper. Før det, nær Breda, delte divisionen sig op og sendte en bataljon nordover Moerdijk-broerne for at forsøge at komme ind i den hollandske nationale redukt, Fort Holland. Den 13. maj, dog under sin første faktiske kamp i kampagnen, led bataljonen betydelige tab i et mislykket angreb på centrum af Dordrecht. Den 14. maj stod bataljonen klar til at angribe Rotterdam, men hollænderne overgav sig samme dag efter en tæppebombning af byens civile centrum af Luftwaffe.