Su debut con «La Roja» llegaría el 26 de marzo de 2008 -ante Italia-, en un partido amistoso que ganó España por 1-0. Arbeloa saltó al césped del Estadio Martínez Valero en el minuto 74 reemplazando a Sergio Ramos. Marca en la goleada 3-0 sobre el Tottenham Hotspur el 15 de marzo de 2015, camiseta del liverpool el 12 de abril marca su primer gol en un derby de Manchester en el 4 por 2 sobre el Manchester City.
