'i yendikleri karşılaşmada sahalara geri döndü ve hafta sonu Premier League'de oynanılan Chelsea FC karşısında kazandıkları maçta ise lige geri dönmüştür.

Van Persie ancak Ocak 2011 tarihinde oynanan Tottenham Hotspur ile oynanılan EFL Cup maçında sahada 45 dakika süre alsa da bir kez daha sakatlanma talihsizliği yaşadı ve bu sefer Şubat ayına kadar 1 ay sahalardan tekrar uzak kaldı. Sezonun geri kalanında tekrar sakatlanmasından korkulan Hollandalı oyuncu için takımın teknik direktörü Arsène Wenger tarafından genellikle oyuna sonradan sokularak oynatıldı ve riske edilmeyerek çok az maçta forma giyip genellikle dinlendilirildi. Hollandalı futbolcu 2007-08 sezonunda ligde 15 maçta 7 gol toplamda ise sezonda kupalar, Avrupa ile birlikte 23 maçta forma giymiş ve 9 gol atarak yılı noktalamıştır.
Van Persie 2008-09 sezonunu 31 Ağustos, 2008 tarihinde Arsenal'in Premier League'in ilk karşılaşmasında Newcastle United'ı 3-0 yendiği maç ile açmıştır. 29 Ekim'de Tottenham Hotspur ile 4-4 berabere kaldıkları Kuzey Londra derbisi olarak adlandırılan karşılaşmada Arsenal forması ile ellinci golüne ulaşma başarısı gösterdi. 1 Kasım'da Stoke City'ye 2-1 kaybettikleri maçta kaleci Thomas Sørensen'e omuz atarak düşürdüğü için sezonun ilk kırmızı kartını gördü. Sorensen daha sonra van Persie'nin reaksiyon göstermesi için onu provoke edip sataştığını kabul etti. 30 Kasım 2008'de Stamford Bridge deplasmanında Chelsea ile karşılaştıkları lig maçının ikinci yarısında 2 gol atma başarısı gösterdi ve takımının ilk yarıda yenik durumda bulunduğu maçtan 2-1 galip ayrılmasını sağlamış olup 3 puanı getirmiştir. 21 Aralık'ta oynanan Liverpool maçında attığı harika gol BBC kanalı tarafından ayın en güzel golü seçilmiştir.

Takım kaptanı Cesc Fàbregas'ın sakatlanmasıyla Manuel Almunia'nın kenarda dinlenmesiyle, Van Persie 3 Ocak 2009'da FA Cup 3. turunda oynanılan Plymouth Argyle FC maçında ilk defa takımının kaptanı oldu. Hollandalı futbolcu bu maçta takımının 1. ve 3. gollerini atarak takımının maçı 3-1 kazanmasını sağlayan isim olup turu atlamasını sağlamıştır.. Robin van Persie, 2009, Ocak ayında attığı ve attırdığı goller sayesinde ayın futbolcusu seçilme başarısı gösterdi. Van Persie 24 Şubat 2009'da, Şampiyonlar Ligi ikinci tur maçında AS Roma'ya kritik bir penaltı golü attı ve Arsenal bu maçı 1-0 kazanarak penaltılar sonucunda turu atladı. Şampiyonlar ligi çeyrek final maçında Villarreal CF maçında kritik bir gol attı ve takımı maçtan 3-0 galip ayrılarak turu atlayan takım oldu. Hollandalı futbolcu 25 Nisan tarihinde Stoke City maçında attığı 2 golle takımının maçtan 4-1 galip ayrılmasını sağladı. Van Persie 2008-09 sezonunda ligde 25 maçta 11 gol attı ve 11 asist ile en çok asist yapan futbolcu oldu. Şampiyonlar Ligi'nde ise 10 maçta 5 gol kaydetti ve gol krallığı sıralamasında 4. sırada yer aldı. Tüm müsabakalarda toplamda 20 gol kaydetti ve Arsenal FC kariyerindeki en iyi sezonunu geçirdi. Ayrıca Hollandalı futbolcu Arsenal.com tarafından 2008-09 sezonunun en iyi Arsenal'li oyuncusu seçildi.

Sözleşmesinin bitmesine 1 yıl kalmasıyla 2009 yılında takımı Arsenal ile sözleşmesini yeniden uzatmak için görüştü. Van Persie onunda Haziran ayında kulüpten yeni ve uzun süreli bir mukavele imzaladığı duyuruldu. "Kalbim Arsenal ile ve kendimi başka bir takımın formasıyla görmeyi hayal bile edemiyorum" sözleriyle Arsenal'i ne kadar çok sevdiğini gösterdi. Arsène Wenger Van Persie'yi 2009-10 sezonunda 4-3-3 sisteminde kullanmak istedi ve o takımının Andrey Arşavin ile birlikte sezonda en önemli forveti oldu. Hollandalı futbolcu sezonun ilk maçında 2 asistle başladı ve 15 Ağustos, 2009 tarihinde Everton FC'yi bu maçta 6-1 gibi tarihi bir skorla mağlup ettiler. Sezondaki ilk lig golünü ise 12 Eylül tarihinde Manchester City FC'ye 4-2 kaybettikleri maçta attı. 26 Eylül tarihinde oynanan deplasmandaki Fulham FC lig maçında attığı kritik gollen takımına maçı 1-0 kazandırıp 3 puanı getiren isim olmuştur.

Emmanuel Adebayor'un takıma gelmesiyle forma şansı azalma riskine giren van Persie UEFA Şampiyonlar Ligi ve Premier League maçlarında Olimpiakos, Fulham, Blackburn Rovers, Birmingham City, West Ham United ve Tottenham takımlarına karşı gol atmayıda başardı ve Ekim ayının en iyi oyuncusu ödüllerini alıp takımda formasını garantilemiş oldu. Van persie harika bir form tutturmuşken Aralık ayında bir uluslararası maçta talihsiz bir şekilde sakatlandı ve 5 ay sahalardan uzak kalıcağı açıklandı. 14 Nisan'da Tottenham Hotspur FC ile deplasmanda 2-1 kaybettikleri lig maçında van persie sahalara geri döndü. Hollandalı futbolcu 3 Mayıs, 2010 tarihinde deplasmanda oynanan ve 2-1 kaybettikleri Blackburn Rovers FC maçında takımının tek golünü kaydetti. Sezonun son lig maçında Fulham FC'yi 4-0 hezimete uğrattıkları karşılaşmada Van persie Theo Walcott'a 1 ve Andrey Arşavin'ede 1 tane asistle toplam 2 asist yaptı ve bu maçta harika bir oyun ortaya koyarak övgü aldı. Hollandalı futbolcu 2009-10 sezonunda ligde 16 maçta forma giyip 9 gol toplamda 19 maçta 10 gol atarak yılı noktalamıştır.

2010-11 sezonu başlamadan önce Van Persie yeni sezonda Hollandalı ve eski Arsenallı futbol efsanesi Dennis Bergkamp'ın giymiş olduğu forma olan 10 numaralı formayı giyiceğini açıklamıştır ve bunun ardından bu benim için büyük bir onur diye konuşarak Bergkamp'a duyduğu saygıyı dile getirmiştir. Hollandalı yıldız bu sezonda ligde'ki ilk maçına 28 Ağustos, 2010 tarihinde Liverpool FC ile 1-1 berabere kaldıkları maçta çıkmış ve bu maçta onun Arsenal FC forması ile çıktığı kariyerindeki 200. maçı olmuştur. Fakat o bu maçta rakibinin ayağına basması sonucu bileğinden talihsiz bir şekilde sakatlanarak yeni sezona sakatlıkla giriş yapmıştır. Van persie 7 Kasım tarihinde oynanılan ve takımının deplasmanda 1-0 kaybettiği Newcastle United FC maçında yedek olarak sahalara geri döndü.
Sezondaki ilk lig golünü biraz geç atsa da 1 Ocak, 2011 tarihinde Birmingham City FC'i 3-0 yendikleri maçta attı. Hollandalı yıldızın sezondaki ilk golüne ulaşmasının bu kadar geç olmasının nedeni sezonun başında yaşadığı sakatlık nedeniyle daha sonra genellikle maçlarda dinlendirilip forma giymemesidir. Van Persie 15 Ocak günü West Ham United FC'yi çok rahat bir oyunla 3-0 yendikleri maçta harika bir oyun oynadı ve attığı 2 golle takımına maçı kazandırıp 3 puanı getiren isim olmuştur. Ayrıca onun bu maçtaki iyi performansının yanı sıra attığı gollerle Arsenal kariyerindeki toplam 50. lig golüne ulaşma başarısı gösterdi. Van persie 22 Ocak günü oynanılan Wigan Athletic karşılaşmasında Arsenal FC ve Premier League kariyerinin ilk hattrick'ini yapma başarısı gösterdi ve takımına maçı 3-0 kazandırıp 3 puanı getiren isim olmuştur, ayrıca gösterdiği performansıyla maçın adamı seçilmiştir. Hollandalı yıldız 5 Şubat tarihinde oynanan deplasmandaki Newcastle United karşılaşmasında 2 gol kaydetmiş ve maçta takımı Arsenal ilk yarıda 4-0 gibi net bir skor yakalamasına rağmen 2. yarıda Newcastle'ın inanılmaz geri dönüşüyle maç 4-4 bitmiş iki tarafta karşılaşmadan 1 puanla ayrılmıştır. Van Persie'nin süren harika gol formu devam ederken 12 Şubat günü oynanan Wolverhampton karşılaşmasında 1 i voleden mükemmel gol olmak üzere toplam 2 gol atarak takımının maçtan 2-0 galip ayrılmasını sağlamıştır. Hollandalı yıldız 1 Ocak, 12 Şubat tarihleri arası ligde attığı toplam 10 golle Premier League tarihinde 2 aylık süre içinde en fazla gol atan oyuncu olarak tarihe geçme başarısı göstermiştir.

Van Persie UEFA Şampiyonlar Ligi 2. turunda 16 Şubat tarihinde Emirates Stadyumu'nda oynanılan 2-1 kazandıkları FC Barcelona maçında 0'dan dar bir imkansız açıdan mükemmel bir gol attı ve takımının 2-1'lik galibiyetinde önemli bir rol oynayıp rövanş öncesi avantajı ellerine geçirilmesini sağladı. Hollandalı yıldız 27 Şubat tarihinde Arsenal'in kaptanı olarak forma giydiği EFL Cup finalinde Birmingham City FC'ye karşı takımının tek golünü atsa da maçtan 2-1 mağlup ayrılarak kupayı kaybettiler ve o ayrıca maçın 2. yarısında sakatlanarak kenara gelmek zorunda kalmıştır.

O 8 Mart günü oynanan UEFA Şampiyonlar Ligi 2. tur rövanş maçında ilk yarıda gördüğü sarı kartın yanında 2. yarıda ofsayt olduğunda düdükten sonra topa vurunca hakem Massimo Busacca tarafından bir sarı kart daha görünce 2. sarıdan kırmızı kartlan oyun dışı kalmıştır. Van Persie Nou Camp'ta 95.000 kişinin arasında gürültüde düdüğü duymadığını iddia etse de hakem tarafından pek inandırıcı gelmemiştir. Ayrıca takımı Arsenal maçı 3-1 kaybedip UEFA Şampiyonlar Ligi'ne 2. turda veda ederek elenmiştir. Ligde The Hawthorns stadyumunda oynanan West Bromwich Albion karşılaşmasının 78. dakikasında attığı kritik golle takımının maçtan 2-2'lik skor ve 1 puan almasını sağlamıştır.

Van Persie 10 Nisan, 2011 tarihinde ligde oynanılan Blackpool FC karşılaşmasında attığı kritik golle takımının maçtan 3-1 galip ayrılmasını ve takımının maçtan şampiyonluk yarışında kazanılan çok önemli bir 3 puanla ayrılmasını sağlamış, ayrıca ortaya koyduğu eforla büyük bir övgü almıştır. 10 ve 20 Nisan tarihlerinde oynanılan Tottenham Hotspur ve Liverpool karşılaşmalarında attığı kritik gollerle takımının bu maçlardan 1 puanla ayrılmasını sağlamıştır. Hollandalı yıldız 24 Nisan'da Bolton Wanderers'a karşı attığı golle skoru 1-1 yapsa da takımı maçtan 2-1 mağlup ayrılmıştır. Van Persie 2011, Nisan ayında bu gösterdiği harika performansıyla EA Sports tarafından Nisan ayının en iyi oyuncusu seçilme başarısı gösterdi. 1 Mayıs tarihinde lig lideri ile olan Manchester United ile oynanan maçta Aaron Ramsey'e galibiyet golünün asistini yapmıştır ve takımı maçı 1-0 kazanarak 3 puanın sahibi olmuştur. Hollandalı yıldız 8 Mayıs günü Britannia Stadium'da oynanan Arsenal'in 3-1 kaybettiği maçta Stoke City'ye takımının tek sayısını kaydederek bu onun son çıktığı yedinci maçında attığı beşinci golü oldu. Harika formunu devam ettiren Van Persie kendi evlerinde 2-1 kaybettikleri Aston Villa karşılaşmasında takımının tek sayısını attı. 22 Nisan, 2011 tarihinde sezonda Premier League'nin son maçı olan Fulham FC ile oynanılan maçta