Zwischen Juli 1960 und Oktober 1968 brachte Robert Herbin es auf 23 Einsätze für die französische Fußballnationalmannschaft und erzielte dabei drei Tore. Fünfmal führte er "Les Bleus" als Spielführer ins Stadion. Sein erstes Länderspiel war das Halbfinale bei der Fußball-Europameisterschaft 1960 im eigenen Land; er nahm auch an der Fußball-Weltmeisterschaft 1966 in England (2 Einsätze) teil. Da er relativ verletzungsanfällig war, insbesondere immer wieder Probleme mit dem Knie hatte, beendete er seine Laufbahn in der "Équipe Tricolore" bereits 1968.