Aragonés le convocó para la Eurocopa de 2008 en Austria y Suiza. Arbeloa solo disputó un partido en el torneo: contra Grecia en el último partido de la fase de grupos. España acabaría conquistando el título tras derrotar por 0-1 a Alemania en la final de Viena. Al año siguiente, ya con Vicente del Bosque como seleccionador, participó de la Copa FIFA Confederaciones en la que «La Roja» obtuvo el tercer puesto.