Luego fue convocado a la Copa América 2015, donde tras la sanción a Neymar, Robinho jugó como titular ante Venezuela y Paraguay, donde ante el último, anotó un gol, pero tras ser sustituido en el minuto 86, en el empate 1-1 y posterior tanda de penales, se perdió por 4-3, dejando a Brasil con su peor presentación en una Copa América desde 2001.