Indicato da Pelé come suo "erede", è stato scoperto da "O Rei" stesso, che lo ha portato al nel 1996, all'età di 12 anni. Nel 2002, alla sua prima stagione da professionista, Robinho è subito riuscito ad aggiudicarsi il campionato nazionale. È rimasto al Santos fino al 2005, anno in cui è stato acquistato dal per 30 milioni di euro: con la maglia dei "Blancos" ha vinto due Primera División (2006-2007 e 2007-2008) ed una Supercopa de España (2008). Nell'estate del 2008 si è trasferito al , che lo ha pagato 42 milioni di euro, ma la sua esperienza in Inghilterra si è rivelata al di sotto delle aspettative. Nel 2010, dopo una breve parentesi al Santos in prestito, si è accasato al per 18 milioni di euro: è rimasto in Italia per quattro anni, vincendo da protagonista una Serie A (2010-2011) ed una Supercoppa Italiana (2011) alla prima stagione, ma nelle annate successive è entrato in una fase calante. Nel 2014 è tornato al Santos, sempre con la formula del prestito, prima di tentare un'avventura con i cinesi del Guangzhou Evergrande. Nel 2016 veste la maglia dell', mentre dal 2018 fino ad agosto 2020 milita in Turchia con Sivasspor e İstanbul Başakşehir.