ארבאלו נכלל בסגל הנבחרת למונדיאל 2010, אשר בו הנבחרת סיימה במקום הרביעי. הוא השתתף בכל המשחקים של הנבחרת בטורניר. ב-2011 הוא זכה עם נבחרתו בקופה אמריקה. ב-2012 הוא נבחר על ידי מאמן הנבחרת אוסקר טבארס להיות אחד משלושת השחקנים הבוגרים בנבחרת האולימפית של אורוגוואי לאולימפיאדת לונדון, והיה הקפטן של הנבחרת. הנבחרת הודחה בשלב הבתים.