ארבלואה זומן לראשונה לנבחרת ספרד ב-1 בפברואר 2008, אך נגרע מהסגל עקב פציעה. את משחק הבכורה שלו ערך כחודשיים אחר כך, ב-26 במרץ, בהפסדה של ספרד 0–1 ל במשחק ידידות. למרות שערך רק שתי הופעות במדים הלאומיים, הוא נכלל בסגל הנבחרת ליורו 2008, ואף פתח בהרכב הנבחרת במשחק השלישי בשלב הבתים, בו ניצחה ספרד את בתוצאה 1–2. הייתה זו הופעתו היחידה של ארבלואה בטורניר בו זכתה נבחרתו. בזכות מגוון התפקידים בהם יכול השחקן לתפקד, הוא נכלל בסגל הנבחרת לגביע הקונפדרציות 2009 בו סיימה ספרד רביעית.