ב-12 בדצמבר 2005 יצא לאור הסינגל השני מהאלבום, Advertising Space והשיר הגיע לעשרת הגדולים במספר מדינות באירופה כגון בריטניה, גרמניה, שווייץ, אוסטריה ואיטליה.
ויליאמס נכנס לספר השיאים של גינס, כשמכר 1.6 מיליון כרטיסים לסיבוב ההופעות שלו ביום אחד.
ויליאמס החל לקדם את סיבוב ההופעות שלו, Close Encounters Tour באפריקה באפריל 2006, מיד לאחר סיום הסיבוב באירופה, שבו צפו כ-2.5 מיליון אנשים. ובהמשך ההופעות, באמריקה הלטינית ובאוסטרליה, מספר הצופים עלה לשלושה מיליון.
הסינגל השלישי מהאלבום היה השיר Sin Sin Sin, שנכתב על ידי ויליאמס ודאפי, ויצא לאור ב-22 במאי 2006.
הוידאו קליפ לשיר צולם בקייפטאון לפני תחילת סיבוב ההופעות.
השיר היה לשיר הראשון של ויליאמס שיצא להורדה דיגיטלית בלבד, והגיע למקום ה-22 במצעד הסינגלים הבריטי, אך הגיע לעשרים הגדולים במספר מדינות כגון הולנד, דנמרק, שווייץ, וגרמניה.
Rudebox.
בתחילת 2006, דווח על אלבומו השביעי של ויליאמס, ודווח שיכלול בעיקר שירי דאנס ומוזיקה אלקטרונית.
האלבום כלל מספר שיתופי פעולה עם פט שופ בויז, ויליאם אורביט, מארק רונסון ואמנים נוספים.
הסינגל הראשון מהאלבום, היה השיר Rudebox, שהוצג לראשונה בתוכנית BBC רדיו 1 על ידי סקוט מילס.
העיתון הבריטי "דה סאן", קרא לשיר "השיר הגרוע ביותר מעולם".
השיר יצא לאור ב-4 בספטמבר 2006, והגיע למקום הרביעי בבריטניה. בנוסף, הגיע למקום הראשון בגרמניה, שווייץ ואיטליה.
ויליאמס הוציא לאור את אלבומו השביעי, Rudebox ב-23 באוקטובר 2006. פריה אלאן מאתר NME, נתנה לשיר שמונה נקודות מתוך עשר, ג'ון בוש מאתר Allmusic נתן לאלבום ארבעה כוכבים מתוך חמישה. לעומת זאת, וג'ולי בראדפוט מ-BBC, כתבה שהאלבום "מבלבל".
האלבום הגיע למקום הראשון במצעד האלבומים הבריטי, אך מכר פחות מ-500,000 עותקים והגיע למעמד פלטינה ×2 בבריטניה. בעקבות המכירות הנמוכות ביחס לאלבומיו הקודמים, הפך Rudebox לאלבום שנמכר במספר הנמוך ביותר של ויליאמס עד אז.
בגרמניה, בשווייץ, באוסטריה, בפינלנד ובאיטליה, הגיע האלבום למקום הראשון.
באירופה, מכר האלבום יותר משני מיליון עותקים, והגיע למעמד פלטינה ×2, ובכך הפך לאלבום שזכה באלבום פלטינה בפרק הזמן הקצר ביותר ב-2006.
הסינגל השני מהאלבום, Lovelight יצא לאור ב-13 בנובמבר. השיר הגיע לעשרת הגדולים בבריטניה, בהולנד, בפינלנד, בדנמרק ובאיטליה,
אך לא הגיע למקומות גבוהים בשאר מצעדי העולם.
הסינגל השלישי מהאלבום היה השיר She's Madonna שהוא שיתוף פעולה בין ויליאמס לבין ה-פט שופ בויז. השיר יצא לאור ב-5 במרץ 2007 בכל העולם מלבד באמריקה הלטינית אך גרסה מוקדמת לסינגל יצאה במהלך ינואר של אותה השנה לרדיו האירופאי.
השיר הגיע בשיאו למקום ה-16 במצעד הסינגלים הבריטי, אך הגיע לעשרת הגדולים ברוב מדינות אירופה.
בנוסף, הגיע השיר למקום הראשון במצעד ההשמעות של אירופה לאחר ששהה שבועיים במקום השני.
באוגוסט 2007, השיר הגיע למקום ה-12 במצעד הדאנס של מגזין הבילבורד.
השיר Bongo Bong and Je Ne T'Aime Plus, שיתוף פעולה של ויליאמס עם הזמרת לילי אלן, יצא לאור כסינגל השלישי באמריקה הלטינית ובמספר מדינות אירופאיות נוספות, והוא מבוסס על שירו של הזמר הצרפתי מאנו צ'או, "Bongo Bong". השיר יצא לתחנות הרדיו בינואר 2007, ולהורדה דיגיטלית בפברואר של אותה השנה.
על מנת לקדם את אלבומו, ביקש ויליאמס להתחיל לצלם סדרה של סרטונים קצרים, שהופקה על ידי ג'ים סמית', ונקראה Goodbye to the Normals.
ב-4 באוקטובר 2007, הופיע לראשונה ויליאמס לאחר כעשרה חודשים, כשהתארח בהופעתו של מארק רונסון, כששר את השיר The Only One I Know של הקרלטנס, שנכלל באלבומו של רונסון, Version.
Reality Killed the Video Star.
ב-23 בספטמבר 2007, פורסם באתר דיילי סטאר, שהזמרת הבריטית לאורה קריצ'לי תשתתף בשלושה שירים מאלבום חדש שיצא בשנה הבאה.
ב-16 בינואר 2008, פורסם במגזין הסאן, כי ויליאמס משתף פעולה עם צ'אז ג'נקל, מהלהקה בלוקהדס, וכי ויליאמס החל בשנה שעברה לכתוב את אלבומו עם גאי צ'יימברס, אך שיתוף הפועלה ביניהם לא הצליח.
בינואר 2009, בכתבה שפורסמה במגזין הגרדיאן, אושר כי ויליאמס כתב שירים יחד עם צ'יימברס (בניגוד לדיווחים במגזין הסאן) ועם מארק רונסון. בנוסף, פורסם שהאלבום יצא ב-2009 המאוחרת, וכי ויליאמס מתכוון לעזוב את חברת התקליטים EMI לאחר סיום החוזה שלו איתם.
ויליאמס פרסם את שם האלבום, בהשראת Video Killed the Radio Star של הבוגלס.
האלבום יצא לאור ב-9 בנובמבר 2009 בבריטניה, והגיע למקום השני במצעד האלבומים הבריטי.
הסינגל הראשון מהאלבום היה השיר Bodies שיצא לאור ב-4 בספטמבר 2009 כשהושמע לראשונה ב-BBC Radio 1. השיר הגיע למקום הראשון במספר מדינות, ביניהם איטליה, אוסטרליה, ובשווייץ. בנוסף, הגיע השיר למקום השני במצעד הסינגל הבריטי.
ב-11 באוקטובר 2009, פרסם ויליאמס אלבום אוסף בעל 12 רצועות, אשר ניתן להורדה חינמית מאתר The Mail on Sunday. האלבום כלל כמה מלהיטיו הגדולים של ויליאמס ותוכנה בשם "completemyartist", אשר נתנה גישה לתוכן מיוחד ורצועות השמעה באינטרנט.
באותו הערב, ביצע ויליאמס את ההופעה החיה הראשונה שלו עם השיר Bodies, בתוכנית הריאליטי "The X Factor" בבריטניה.
ב-12 בדצמבר 2009, הופיע ויליאמס שנית בתוכנית, בדואט עם הפיינליסט אולי מארס.
ב-20 באוקטובר 2009, פתח ויליאמס את הקונצרט המסורתי האלקטרוני של ה-BBC. זה היה הקונצרט הראשון של ויליאמס שלוש שנים והוא הוקרן בלמעלה מ-200 בתי קולנוע ברחבי העולם. בקונצרט, הופיע ויליאמס עם מספר רצועות מהאלבום החדש Reality Killed the Video Star.
האלבום הושמע לראשונה בשירות Spotify ב-6 בנובמבר 2009, שלושה ימים לפני יציאתו הרשמית ב-9 בנובמבר.
האלבום יצא באותו הזמן שאלבום הבכורה של הלהקה JLS, שהיו מתמודדים בתוכנית The X Factor, והאלבום של JLS הגיע למקום הראשון במצעד האלבומים הבריטי, ובכך מנע מ-Reality Killed the Video Star להגיע אל המקום הראשון. באותו השבוע, הגיע האלבום למקום הראשון במצעד העולמי.
האלבום יצא גם בארצות הברית, והגיע למקום ה-160 במצעד הבילבורד 200. לאחר שבוע, האלבום יצא מהמצעד.
הסינגל השני מהאלבום, You Know Me, יצא לאור ב-4 בדצמבר 2009 בבריטניה. השיר הגיע למקום השישי במצעד הסינגלים הבריטי, אך בשאר מדינות העולם השיר לא הגיע לעשרת הגדולים.
In and Out of Consciousness.
ב-7 ביוני 2010, פורסם באתר הרשמי של רובי ויליאמס, שהוא מתכוון להוציא את השני שלו שייקרא , לחגיגת 20 שנה לקריירת הסולו שלו.
הסינגל הראשון מהאלבום היה השיר Shame, שהוא שיתוף פעולה בין ויליאמס לגארי בארלו, חבר טייק ד'את. השיר יצא לאור ב-4 באוקטובר 2010 בבריטניה.
ב-15 ביולי 2010 פורסם שוויליאמס חזר ללהקה טייק ד'את.
מקורב ללהקה אמר: "השמועות נכונות ... טייק ד'את: הליינאפ המקורי, הקליטו אלבום חדש, שנקרא Progress שייצא מאוחר יותר השנה".
ב-26 באוגוסט 2010, פורסם כי ויליאמס יהיה יועץ קולי ב .
ב-20 בספטמבר 2010 הוציא ויליאמס את הספר השני שלו שנקרא You Know Me, בשיתוף עם כריס הילס. הספר כולל אוסף תמונות מעשרים שנות קריירת הסולו של ויליאמס, ודיון עליהם, שנכתב על ידי הילס.
באוקטובר, מדיה קונטרול פרסם כי ויליאמס הוא האומן המצליח ביותר מבחינת אלבומיו, בגלל העובדה ששהה סך הכל 38 שבועות במקום הראשון של מצעד האלבומים הגרמני. בנוסף, הוא שהה בעשרת הגדולים 135 שבועות.
האיחוד עם טייק ד'את.
בסוף 2008 הודיע ויליאמס כי הוא מעוניין להצטרף שנית לטייק ד'את, וכדי להוכיח את רצונו הוא קיעקע את סמל הלהקה על ידו הימנית.
ב-15 בנובמבר 2010, יצא לאור האלבום הראשון שלהם לאחר האיחוד, Progress. האלבום הפך לאלבום שנמכר הכי מהר בבריטניה מאז שנת 2000, והשני המהיר ביותר בכל ההיסטוריה של תעשיית המוזיקה הבריטית.
בריאיון ל-Student Pocket Guide, אמר ויליאמס שהחיכוך הארוך בינו לבין ברלוו נגמר.
הלהקה פרסמה שבקיץ 2011 תצא לסיבוב הופעות משותף עם ויליאמס. הסיבוב, שייקרא Progress Live, יתחיל בבריטניה בה יסתיים בשמונה לילות באצטדיון ומבלי, ומשם תמשיך הלהקה לאירופה שם תבצע כמה הופעות במקומות מרכזיים. מכירות הכרטיסים לסיבוב ההופעות כבר החלו וסיבוב ההופעות היה לסיבוב שנמכר הכי מהר בהיסטוריה של בריטניה.
ב-2014 נודע כי ויליאמס עזב את הלהקה בפעם השנייה, אולם גארי בארלו ציין כי עזיבתו של ויליאמס הייתה הפעם ידידותית וכי הוא מוזמן להצטרף ללהקה בעתיד. לאחר מכן ויליאמס התאחד עם הלהקה להופעות טלוויזיוניות ב-2016 ו-2017.
משחק וידאו.
באוקטובר 2010 השיק ויליאמס משחק וידאו בשם "We Sing Robbie Williams". המשחק, שיצא דרך "Nordic Games" שחתומים על חוזה עם EMI, כולל 25 שירים המלווים בווידאו קליפ שלהם. המשחק כולל גם את הסינגל Shame בשיתוף עם גארי בארלו, כשיר נוסף במשחק. באתר הגרדיאן פורסמה ביקורת על המשחק בה שובח הממשק של המשחק והמשחק תואר כ-"דבר נפלא", וש-"הדבר היחיד שרע בו הוא שהוא לא כולל גם שירים של אמנים אחרים."
Swing Both Ways.
ב-18 בנובמבר 2013 הוציא לאור ויליאמס אלבום חדש בשם Swing Both Ways. זהו אלבום הסווינג השני של ויליאמס מאז 2001.
Under the Radar Volume 1.