Hundratals av den tidigare ledarens anhängare uppges ha samlats utanför hans hem med löften om att ”ta över” om Khan grips, skriver BBC.
Khan kan riskera flera års fängelsestraff.
Den tidigare cricketstjärnan förlorade en misstroendeomröstning i april och tvingades avgå efter drygt tre år vid makten. Han har sedan dess högljutt kritiserat landets regering och militär, och har hållit flera massmöten för att mobilisera sina anhängare.
Tortyranklagelser
Polisutredningen kommer efter det att Khan anklagat myndigheterna för att ha torterat en av hans medarbetare som sitter fängslad anklagad för uppvigling. Khan misstänks nu för att ha brutit mot landets terrorismlagstiftning.
Tidigare i helgen förbjöds alla tv-kanaler i Pakistan att direktsända något tal eller framträdande av Khan, som sägs sprida hat och leda till oroligheter.
En av landets största privata tv-kanaler, ARY News, har stängts ner i stora delar av landet. Den regeringskritiska kanalen stöttar Khan vilket också en stor del av landets yngre uppges göra och hans tal sänds ofta till stor publik i såväl tv som på social medier.
Khan har tidigare även förbjudits att anordna protester i huvudstaden Islamabad.