"Robinson" rời cảng Seeadler vào ngày 12 tháng 10 để hướng sang quần đảo Philippine, gia nhập Đội tấn công Dinagat vào ngày 17 tháng 10. Cùng các tàu tuần dương hạng nhẹ và cùng ba tàu khu trục khác, nó hỗ trợ cho cuộc tấn công lên Dinagat và ba đảo nhỏ khác Calicoan, Suluan và Homonhon vốn cắt đôi hai lối ra vào vịnh Leyte, dự đoán được đối phương bố trí radar giám sát cảng. Với mục tiêu vô hiệu hóa các trạm cảnh báo này, đội tấn công đi đến ngoài khơi các hòn đảo lúc bình minh ngày 17 tháng 10. Tàu tuần dương có vinh dự mở màn Trận Leyte lúc 08 giờ 00, và Đại đội D thuộc Tiểu đoàn 6 Biệt kích Thủy quân Lục chiến đổ bộ lên đảo Suluan khoảng 20 phút sau đó, là lực lượng Hoa Kỳ đầu tiên "quay trở lại" Philippines. Chiếc tàu khu trục đã hộ tống cho đơn vị Biệt kích tại đảo Dinagat, khi cuộc đổ bộ của họ không gặp sự kháng cự; rồi bảo vệ cho cho các tàu quét mìn cho đến khi chúng rút lui vào sáng ngày 19 tháng 10. Các khẩu pháo của nó bắn phá bãi đổ bộ trước cuộc đổ bộ lên đảo Leyte vào ngày 20 tháng 10, và sau đó nó bắn pháo sáng xuống vùng bờ Đông đảo Leyte suốt đêm hôm đó. Sang ngày 22 tháng 10, nó cứu vớt một phi công Hoa Kỳ bị bắn rơi, và đến ngày 24 tháng 10, hải pháo của nó đã phá hủy các căn cứ đối phương trên sườn đồi Catmon trên đảo Leyte.