Robben debuterade för Nederländernas landslag 2003, i en träningsmatch mot Portugal. Han deltog i sex större mästerskap från EM 2004 till VM 2014, där "Oranje" vann brons. Den främsta landslagsmeriten blev silver i VM 2010. I oktober 2017, efter att Nederländerna slutat som grupptrea bakom Frankrike och Sverige i kvalet till VM 2018, och därmed för andra gången i rad misslyckats med att nå ett större mästerskap, meddelade Robben att han slutade i landslaget.