De två rivalernas utrikesministrar har under torsdagen mötts i Kinas huvudstad Peking, bekräftar Teheran. Mötet sker sedan en överenskommelse, frammedlad av Kina, om att återuppta diplomatiska förbindelser mellan länderna överraskande slöts i början av mars.
Den saudiske utrikesministern prins Faisal bin Farhan och hans iranske motsvarighet Hossein Amir-Abdollahian diskuterade återöppnandet av ländernas respektive ambassader och konsulat, enligt ett uttalande från iranska UD.
På saudisk statlig tv ses ministrarna skaka hand, prata och le mot varandra.
Relationen mellan länderna frös till is 2016, sedan iranska demonstranter intagit saudiska diplomatiska beskickningar i protest mot avrättningen av en shiitisk dissident i Saudiarabien. Iran har därefter flera gånger anklagats för att ligga bakom attacker mot den saudiska oljeindustrin.
Den överraskande vändningen mellan sunnidominerade Saudiarabien och övervägande shiitiska Iran kan enligt bedömare markant förändra spelplanen i Mellanöstern, som i årtionden karaktäriserats av våld och turbulens.
Enligt den överenskommelse som slöts i mars ska ländernas diplomatiska beskickningar i respektive land återöppna inom två månader. Uppgörelsen stipulerar också återinförandet av samarbetsavtal rörande säkerhet och ekonomi som undertecknades för över 20 år sedan.
Nästa steg i processen väntas bli den iranska presidentens Ebrahim Raisis besök i Riyad.