Investeringen följer "flera månaders förhandlingar", sade ett företag uttalande till den saudiska börsen.
Prinsen, som är en av världens rikaste män, äger andelar i många välkända företag, inklusive News Corporation.
Han har också investerat i ett antal mediegrupper i arabvärlden.
"Vår investering i Twitter bekräftar vår förmåga att identifiera lämpliga möjligheter att investera i lovande, tillväxtrika företag med global påverkan," Prince Alwaleed sade.
Saudi miljardären Prince Alwaleed bin Talal's Kingdom Holding Company har tillkännagett en investering på 300 miljoner dollar (194 miljoner pund) i sociala mediers webbplats Twitter.