Van Persie commence sa carrière comme jeune joueur dans le club néerlandais de Excelsior Rotterdam puis pour le Feyenoord Rotterdam, ce qui lui permet de jouer dans les équipes nationales des moins de 19 ans et de 21 ans. Il fut élu Meilleur Jeune Joueur de la saison 2001-02.
Bléssé durant l'été 2002, il marque tout de même 8 buts en 28 matchs lors de la saison suivante et joue deux matchs de Ligue des Champions. Malgré son talent et ses progrès, Robin Van Persie s'entend mal avec le manager du Feyenoord, Bert van Marwijk qui le renvoya à la maison à la veille du match de Supercoupe de l'UEFA contre le Real Madrid
Déjà sur les rangs lors du mercato d'hiver, Arsenal obtient finalement la signature de van Persie à la fin de la saison 2003-04[1]. Ce dernier refuse ainsi les propositions du PSV Eindhoven, du Werder Brême et du FC Séville.
Robin van Persie rejoint Arsenal quelques jours après l'attaquant espagnol José Antonio Reyes. Arsène Wenger, l'entraîneur d'Arsenal, espère alors à long terme faire de lui le prochain Dennis Bergkamp. Le jeune néerlandais fais ses débuts lors de la victoire 3-1 contre Manchester United en Community Shield le 8 août 2004.
Il passe le début de la saison 2004-05 sur le banc notamment à cause de son expulsion contre Southampton FC qui coûta la victoire à son club. Van Persie redoubla d'efforts à l'entraînement et après la blessure de Thierry Henry, Wenger fut forcé de l'utiliser. C'est à ce moment-là qu'il explose son compteur de buts avec notamment deux buts en Coupe d'Angleterre contre Blackburn Rovers. Il marque aussi le but contre West Bromwich Albion qui permet à Arsenal de sécuriser la seconde place du championnat. Il est alors élu Joueur du mois.
Robin van Persie marque le premier but de la saison 2005-06 et continue à se montrer performant. Il est de nouveau élu Joueur du mois de novembre.
Lors de la saison 2006-07, son but contre Charlton Athletic FC est élu But du mois par la BBC. Wenger le décrit comme "techniquement parfait". van Persie est doté d'une frappe surpuissante redoutable sur coup franc . En sélection nationale, ses performances lui permettent d'être élu Sportif de Rotterdam de l'année 2006. Peu de temps après il marque cinq buts en quatre matchs qui augmentent son importance au sein de l'équipe. Cependant sa saison est entachée par des blessures. Il fait son retour contre Manchester United, le 21 janvier 2007 à l'Emirates Stadium où il entre en cours de jeu et marque à la 84e minute. Il se blesse au cinquième métatarse lors de la célébration de son but, une blessure qui met fin à sa saison. [2]
Après le départ d'Henry, Arsenal attend beaucoup de Robin van Persie pour la saison 2007-08. Lors de l'Emirates Cup il a marqué le but victorieux contre l'Inter Milan