כתוב המשך לפרק זה - בעקבות ארגון מחדש נוסף הגדיל את כוחו לשני גדודי טנקים ושלוש גדודי חיל רגלים מונעים, הדיוויזיה נשלחה לחזית המערבית
להשתתף בקרב על הולנד החל ב-10 במאי 1940. כחלק מהצבא ה-18, שהביס את הולנד בחמשת הימים הקשים, דיוויזיית הפאנזר התשיעית שיחקה תפקיד חיוני באסטרטגיה הגרמנית. הדיוויזיה הייתה הכוח המכני הגרמני היחיד שהוקצה לצבא ה-18 והייתה מיועדת בעיקר להתחבר לכוחות המונחים באוויר שהנחתו ליד רוטרדם והאג. ב-12 במאי, הדיוויזיה הושקה בדרום הולנד כדי לנצל פריצת דרך של דיוויזיות רגלים גרמניות, והתקדמה במהירות לגשרים Moerdijk, שנכבשו על ידי הצנחנים של סטודנט. לפני כן, ליד ברדה, הדיוויזיה התפצלה, ושלחה גדוד אחד צפונה על גשרים מורדיג' כדי לנסות להיכנס לרדוטה הלאומית ההולנדית, מבצר הולנד. עם זאת, ב-13 במאי, במהלך הלחימה הראשונה בפועל במערכה, סבלה הגדוד מפסדים ניכרים בהתקפה כושלת על מרכז דורדרכט. ב-14 במאי, הגדוד עמד מוכן לתקוף את רוטרדם, אך ההולנדים נכנעו באותו יום לאחר פיגוע שטיח במרכז האזרחי של העיר על ידי לופטוואפה.