Участник Первой мировой войны, воевал в составе 1-го Кавказского стрелкового артиллерийского дивизиона. За боевые заслуги в 1915 году капитан Р. Шихлинский был удостоен орденов Святой Анны 4-й степени с надписью «За храбрость»[3] и Святого Владимира 4-й степени с мечами и бантом[4].
Служба в Азербайджане
В конце 1917 года прибыл в Азербайджан и поступил на службу во вновь формируемый согласно приказу № 155 от 11 декабря 1917 года главнокомандующего войсками Кавказского фронтагенерала от инфантерииМ. А. Пржевальского Мусульманский корпус, переименованный 26 июня 1918 года постановлением Совета Министров Азербайджанской Республики в Отдельный Азербайджанский корпус (командир, бывший командующий 10-й армииЗападного фронтагенерал-лейтенантАли-Ага Шихлинский). В начале июля 1918 года корпус был расформирован и его части вместе с прибывшими 5-й Кавказской и 15-й Чанахгалинской турецкими дивизиями вошли в состав вновь сформированной Кавказской исламской армииНури-паши. Подполковник Рустам бек Шихлинский был назначен командиром формировавшегося тяжелого артиллерийского дивизиона.
Продолжил службу в армии Азербайджанской Демократической Республики. Командовал 2-м горным артиллерийским дивизионом, а с 5 февраля 1919 года Отдельным гаубичным дивизионом. 28 февраля был произведён в полковники. На базе школы прапорщиков Азербайджанской Республики в октябре 1919 года было создано Военное училище, состоявшее из пехотного, артиллерийского, инженерного, а также специального курдского[5] отделений. В разное время во главе училища стояли полковники Ширин-бек Кесаманский, Рустам бек Шихлинский и генерал-майор Константин Чхеидзе[6].