På slutten av 1097 ankom korsfarerne ved Antiokia. Beleiringen av Antiokia varte i mange måneder. Robert og Bohemond forlot i desember hæren for å plyndre det omkringliggende territoriet for mat, og den 30. desember beseiret de en hær som ble sendt for å unnsette Antiokia, ledet av Duqaq av Damaskus. Antiokia ble til slutt forrådt til Bohemond av en armensk vakt, og Robert var blant de første som gikk inn i byen. Bare noen dager senere ble de selv beleiret av Kerboga av Mosul. 28. juni 1098 marsjerte korsfarerne ut for å møte ham på slagmarken. Robert og Hugh av Vermandois ledet den første av seks divisjoner. Kerboga ble beseiret og den festningen som ble holdt av muslimer, overgav seg til slutt til korsfarerne. Robert, sammen med Bohemond, Raimond og Godfred, okkuperte festningen, men Bohemond krevde snart byen for seg selv. Raimond krevde den også, men Robert støttet Bohemond i denne krangelen.