W 2006 wziął udział w mistrzostwach świata w Niemczech. W turnieju tym zagrał w trzech meczach; ponadto w grupowym spotkaniu z Serbią i Czarnogórą zdobył gola, zapewniając swojej reprezentacji zwycięstwo 1:0. W 2008 uczestniczył w mistrzostwach Europy w Austrii i Szwajcarii – wystąpił w dwóch spotkaniach, a w pojedynku z Francją zdobył bramkę, przyczyniając się do wygranej 4:1. W 2010 był podstawowym zawodnikiem reprezentacji w mistrzostwach świata w RPA, w których Holendrzy zajęli drugie miejsce. W afrykańskim turnieju Robben zagrał w pięciu meczach (m.in. w przegranym 0:1 finale z Hiszpanią) i strzelił dwa gole – w spotkaniu 1/8 finału ze Słowacją (2:1) oraz w półfinałowym pojedynku z Urugwajem (3:2).