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2018年1月，山口茜出戰馬來西亞羽球大師賽，在女單準決賽以1比2（15-21、21-16、19-21）不敵賽會5號種子、世錦賽冠軍的拉差諾·因達農。同年2月，她代表日本參加馬來西亞亞羅士打舉辦的亞洲羽球團體錦標賽，助球隊贏得女子團體金牌。同年3月，她出戰德國羽球公開賽，在女單決賽以2比1（21-19、6-21、21-12）擊敗了賽會4號種子、中國的陳雨菲，贏得超級300賽女單冠軍。同期3月，她出戰全英羽球公開賽，在女單決賽以0比2（20-22、13-21）不敵來自臺灣的戴資穎而位居亞軍，但在2018年4月19日時，在世界羽聯最新公布的排名中因戴資穎積分失效故以些微差距反超而登頂，成為日本羽壇有史以來第一位女子單打排名世界第一的運動員[10]。同年5月1日，山口茜因世界排名第一而獲得家鄉福井縣勝山市市長頒發的「榮譽市民獎」[11] 。同年5月，她入選優霸盃女單主力，助日本隊時隔48年之久重奪女子團體金牌，亦是她成為了新科世界冠軍的時刻。同年7月，她參加中國江蘇省南京市舉辦的世界羽球錦標賽，她出戰女子單打。她以第2種子的身分，故在首輪輪空；在第二輪以2比0（21-17、21-10）輕取德國的法比耶娜·德普萊茲；在第三輪，直落兩局以2比0（21-12、21-12）擊敗了賽會11號種子、泰國名將的妮查恩·金達蓬；在八強中，鏖戰三局以2比1（21-13、17-21、21-16）力挫賽會5號種子、中國的陳雨菲；四強中，面對奧運亞軍的普薩拉·文卡塔·辛德胡，奮戰兩局以0比2（16-21、22-24）敗陣下來，贏得世錦賽女單季軍。同年8月，她代表日本參加印尼雅加達舉辦的亞洲運動會羽球比賽，助日本女隊贏得女子團體金牌；此外，她還出戰女子單打，便以賽會2號種子身份在首輪以2比0（21-0、21-3）輕取阿富汗的Saraj Lidaa；在次圈毫無懸念地輕鬆以2比0（21-7、21-12）橫掃尼泊爾的南薩爾·塔芒；八強中，表現出色以2比0（21-19、21-11）再次橫掃中國的陳雨菲；四強中，面對賽會3號種子、奧運亞軍的普薩拉·文卡塔·辛德胡，激戰三局以1比2（17-21、21-15、10-21）不敵對手，贏得亞運會女子單打銅牌。

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