「大型内野手」という期待を受けて、1年目の1997年から、ウエスタン・リーグ公式戦80試合に出場。打てる選手はチームの課題だった事から少しでも早く戦力になってもらいたい事情からレギュラーに抜擢されシーズンを過ごしたが、打率が.162にとどまったことから、「長打ではプロで勝負できない」と悟ったという。1998年から遊撃手に転向すると、1999年のジュニアオールスターゲームには、ウエスタン・リーグ選抜の一員として出場した。2000年には、ウエスタン・リーグ公式戦で打率.276、9本塁打、31打点と好調。9月に打者部門の月間MVPに選ばれたことを機に、10月3日の対横浜ベイスターズ戦（阪神甲子園球場）に、「7番・三塁手」として、スタメンで一軍デビューを果たした。チームのシーズン最終戦でもスタメンに起用されたが、一軍では2試合通算で5打数無安打に終わった。2001年には、右肩を痛めたため、シーズン中に手術を受けた。公式戦には一・二軍とも出場できなかったが、二軍のウエスタン・リーグ優勝で迎えたファーム日本選手権で実戦復帰を果たした。2002年には、「阪神史上最強の助っ人」と評されたランディ・バースへの憧れから、背番号をかつてバースが着用していた「44」へ変更。4月下旬に2年振りの一軍昇格を果たすと、5月8日の対横浜戦に三塁打で一軍初安打、同月25日の対中日ドラゴンズ戦で一軍初本塁打を放った。一軍公式戦には、通算で71試合に出場。5本塁打、11打点、打率.254を記録した。2003年には、ウエスタン・リーグ公式戦56試合に出場。9本塁打、31打点、打率.319という好成績を残した。一軍公式戦では、4本塁打を放ったが、36試合の出場にとどまった。しかし、チームの18年振りセントラル・リーグ優勝で迎えた福岡ダイエーホークスとの日本シリーズでは、福岡ドームでの第7戦（10月27日）に「9番・三塁手」としてスタメンに起用。5回裏には、シリーズ自身初のソロ本塁打を和田毅から放った（詳細後述）。2004年には、主に2番打者として起用されると、しぶとい打撃を披露。1番打者・赤星憲広とのコンビは高い評価を得た。規定打席には届かなかったものの打率.316, 出塁率.404を記録。右の代打としても活躍した。2005年には、背番号を「3」に変更。藤本敦士と併用で二塁手として起用されたほか、一塁手や三塁手も務めた。5月11日には第1子が誕生した。同年から個人的に親交のあるポルノグラフィティの「エブリバディ・セイ」を打席に入る時のテーマソングとして使うようになった。これはポルノグラフィティが関本のために自らの楽曲「Century Lovers」をアレンジし提供したオリジナルのバージョンとなっており、「エブリバディ・セイ」という歌詞の間に阪神の選手テーマソングでは唯一「関本!」とファンの合いの手が入る。2007年開幕からしばらくはジョージ・ベイカーの「リトル・グリーン・バック」を使っていたが、打撃不振に陥ったことやファンからの要望も多かったことから「エブリバディ・セイ」に戻している。2006年は怪我や不振が重なった今岡誠に代わり、2番三塁手でレギュラーに定着。規定打席不足ながら打率.301, 出塁率.383を記録し、自己最多の9本塁打を放った。特にシーズン後半に首位の中日ドラゴンズを猛追する時の活躍ぶりは岡田彰布監督に「後半戦のMVP」と評された。2007年はプロ11年目で初の開幕スタメンを勝ち取ったが、開幕から不振に喘いで4月やオールスター前は藤本や坂克彦にスタメンを譲ることもあった。後半戦は7本塁打を放つなど好調だったが前半戦での不振が響き、最終的には打率.243と低迷した。守備では8月1日に二塁手としての連続守備機会無失策記録を714としてセ・リーグ記録だった立浪和義の712を更新し、最終的に804まで伸ばした。2008年から、風水建築デザイナーの直居由美里の勧めにより登録名を「関本 賢太郎」に変更。移籍してきた平野恵一が二塁手の定位置を掴んだことや、今岡の復帰もあり開幕スタメンからは外れたが、今岡の不調により三塁手のレギュラーに復帰。6月17日の対東北楽天ゴールデンイーグルス戦では、1試合4連続犠打のプロ野球タイ記録を達成した。夏場は新井貴浩の離脱もあって3番や5番のクリーンナップを打つことも多く、7月25日の対中日戦では5回裏に川上憲伸からプロ初の満塁本塁打を放つなど勝負強さが光った。最終的には初めて規定打席に到達して打率.298の成績を残した。2009年は新井が三塁へ回ったため一塁手で開幕を迎え、6月にクレイグ・ブラゼルの入団により二塁へ回るなどチームの穴を埋め、規定打席にも到達した一方、夏場に右足の内転筋を痛めて1か月以上離脱、また失策も自己ワーストの10と大幅に増え、シーズンを通しての打率もやや落としてしまった。2010年はブラゼルが開幕から一塁で固定され、三塁には新井、遊撃には鳥谷敬が固定されており、平野との二塁手争いにも敗れる形で守るポジションが事実上なくなってしまう。スタメン出場はシーズン序盤を除いてほとんどなくわずか8試合であった。シーズン中盤以降徐々に守備固めでの出場も減少し、代打での出場が主になり、代打での打率は.355を記録した。シーズン終了後には、シーズン中に取得したFA権の行使を宣言したうえで、3年契約で残留した。ちなみに、関本が引退表明の直後に明かした手記によれば、この契約を結んだことが引退を意識するきっかけになったという。2011年もポジションがなく代打出場が多かったが、チームの打撃不振から交流戦中盤で平野を中堅手・関本を二塁手で使うことが多くなり、このスタメン起用以降、それまで低迷していたチームも奮起した。新井の三塁守備に不安があったことから、8月31日には、2008年以来4年振りに「一塁・新井、三塁・関本」というスタメン起用が実現。9月1日の対中日戦（ナゴヤドーム）では、打撃不振の新井に代わって球団第92代の4番打者に起用されたことで、一軍で1～9番の全打順を経験した。11月24日、翌2012年からの選手会長就任が発表された。2012年3月30日、横浜DeNAベイスターズとの開幕戦で1-3とリードされた7回裏、二死一、二塁の場面で代打で登場し、加賀繁から逆転3ランを放った。開幕戦代打本塁打はセ・リーグ史上7人目で、阪神では1978年4月1日の大島忠一以来34年ぶり2人目。シーズンでは、代打や守備固めを中心に91試合に出場したが、打率は一軍定着後最低の.212だった。3年契約の最終年である2013年には、開幕から代打を中心に出場。しかし、5月12日の東京ヤクルトスワローズ戦に代打で安打を放った際に左ふくらはぎを痛めたため、同月16日に出場選手登録を抹消された。6月25日に再登録。7月31日の中日ドラゴンズ戦では、7回裏に代打でこの年初打点となる2点適時打を放つと、3年振りに盗塁を成功させた。2014年は4月13日の読売ジャイアンツ戦で山口鉄也から自身3年ぶりとなるサヨナラタイムリーを放ち、甲子園での開幕カード3連勝に貢献した。7月13日の同カードでは1-3とリードされた7回表、二死満塁の場面で代打で登場すると、先発の澤村拓一から代打逆転満塁ホームランを放った。球団史上、代打満塁ホームランは07年8月21日のヤクルト戦で桧山進次郎が打って以来、7年ぶり14本目。さらに、代打逆転満塁本塁打は2002年7月30日の横浜戦で八木裕が打って以来、12年ぶり6本目であった。日本シリーズでは西岡剛が右肘に不安を抱えていたため、10月29日の第4戦で7番、三塁としてスタメン起用された。2015年には、開幕2戦目（3月28日）の中日戦（京セラドーム）延長10回裏無死満塁から代打に起用されたところ、祖父江大輔からフルカウントの末に左腕へ死球を受けた。チームは前夜（27日）の開幕戦でも中日から延長10回裏にサヨナラ勝ちを収めていたため、この死球によって、球団史上初（延長戦としてはNPB史上4度目）の開幕2試合連続サヨナラ勝利を達成した。セ・パ交流戦の期間中には、西岡と新井良太（前述した貴浩の弟）が故障で相次いで戦線を離脱したため、彼らに代わる三塁手として急遽スタメンに起用。しかし、その直後に左脇腹を痛めたため、6月2日に出場選手登録を抹消された。7月10日に一軍へ復帰したが、復帰後に右の背筋を痛めたことや、自身の離脱中に狩野恵輔が右の代打要員として自身を上回る成績を残してきたことから8月6日付で再び登録を抹消。9月8日の再々登録後は、代打での打率が一時5割を越えていた。しかし、同月29日には、この年限りで現役を引退する意思を球団に伝えていたことが判明。翌30日に阪神甲子園球場内で開いた記者会見を通じて、正式に引退を表明した。なお、引退表明直後の10月2日には、1点ビハインドで迎えた対ヤクルト戦（神宮）の9回表に代打で同点適時打。結果として、この一打で現役最後の安打と打点を記録した。阪神球団では、2015年10月4日のレギュラーシーズン最終戦（甲子園球場での対広島戦）を、関本の引退試合として開催した。関本は、8回裏2死1塁からの代打で黒田博樹から投手ゴロに打ち取られた後に、9回表の三塁守備で公式戦への出場を終了。試合後に開かれた引退セレモニーでは、10年間付けていた背番号「3」にちなんで、ナインから3回胴上げされた。なお、チームのシーズン3位で進出した巨人とのクライマックスシリーズ ファーストステージ（東京ドーム）には、第3戦（10月12日）にのみ出場。「6番・三塁手」としてスタメンで起用されたが、チームがこの試合の敗戦でファイナルステージに進めなかったため、7回表の第3打席が現役最後の打席になった（記録は右飛）。同月30日に、NPBから任意引退選手として公示。