16 июля 2018 года вице-президент «Монако» Вадим Васильев сообщил о желании заключить с Головиным пятилетний контракт. 27 июля 2018 года было официально объявлено о его переходе в «Монако». Срок контракта рассчитан на 5 лет. Сумма трансфера составила 30 миллионов евро, что стало рекордно дорогим для российских футболистов. Также трансфер Головина оказался третьим по цене среди игроков, которых российские клубы когда-либо продавали за границу. Его зарплата составит около 2 миллионов евро в год. Ранее на него претендовал «Наполи», когда главным тренером команды был Маурицио Сарри. После его перехода в «Челси» лондонский клуб также пытался приобрести Головина. В число претендентов на него также входил «Ювентус». 5 августа 2018 года провёл первую тренировку в составе «Монако». 8 августа 2018 года получил первую травму в составе «Монако», не успев дебютировать в стартовом составе. 20 августа 2018 года был представлен в качестве игрока «красно-белых». С Головиным также были представлены два других новичка клуба — полузащитник Жан-Эд Ахолу и форвард Виллем Жеббель.