Robert Herbin joue à vingt-trois reprises pour l'équipe de France de football avec qui il inscrit trois buts. Après avoir débuté par une défaite (4-5) lors de la Coupe des nations 1960 face à la Yougoslavie le , il connaît sa première victoire lors de sa troisième cape, le face à l'Angleterre en qualification pour l'Euro 1964 (5-2).