En su primer año completo en la gira júnior (2000), consiguió cuatro victorias y en 2001 alcanzó tres títulos, incluyendo el Orange Bowl.

Sin embargo jugó varios torneos, logrando alcanzar su segundo título en Milán ante Radek Štěpánek con un marcador de 6-3, 6-7(2) y 7-6(5).

Por primera vez en cinco años, Soderling no llegó a una final de la ATP, aunque alcanzó mayor estabilidad en su juego.

Ese año logró una hazaña, al ser el tercer jugador después de John McEnroe en 1984 y Fernando González en 2003, en ganar sus cuatro partidos individuales y sus cuatro partidos en dobles dentro de la Copa Mundial por Equipos, llevando a Suecia a conseguir el título.

A finales de mayo, Robin alcanzó la tercera ronda del Roland Garros, cayendo ante el local Julien Benneteau.

Tomando como nuevo entrenador al ex-número dos del mundo, el sueco Magnus Norman, y con su ayuda, Robin logró llegar a su primera final en el Torneo de Estocolmo, pero perdió ante David Nalbandian en un partido difícil con parciales de 2-6, 7-5 y 3-6.

Gracias a estos buenos resultados, Robin terminó el año como número 17 del mundo, sin duda la mejor ubicación de su carrera.

En el Roland Garros, Soderling preclasificado número 23, derrotó en primera ronda a Kevin Kim por 7-6(4), 7-6(4) y 6-2.

Ya enrachado también derrotó al extrovertido chileno Fernando González en un gran partido que llegó a cinco sets, el cual terminó con marcador de 6–3, 7–5, 5–7, 4–6 y 6–4.

Ya en las finales se encontró en un difícil grupo junto a Rafael Nadal, Nikolái Davydenko y Novak Djokovic.

Sin embargo, no consiguió un "Round Robin" perfecto al ser derrotado por un jugador que venía en gran forma, el ruso Nikolái Davydenko, por 6-7(4), 6-4 y 3-6.

Ya en semifinales enfrentaría a un enrachado Nikolái Davydenko, en un partido donde dio cátedra de sus mejores servicios.

En el Masters de Indian Wells, derrotó en la segunda ronda a Yevgueni Koroliov con un contundente 6-2 y 6-4.

Accedió a cuarta ronda después de derrotar al español Feliciano López en sets corridos por 7-6(2) y 6-4.

Después en el Masters de Miami, abriría derrotando en la segunda ronda a Peter Luczak por 7-6(5) y 6-0.

Tropezó de nuevo en semifinales, ahora ante Tomáš Berdych, en un partido donde el sueco no pudo sacar su juego a flote.

Abriría su temporada en arcilla en el Trofeo Conde de Godó, donde en la segunda ronda derrotó a Juan Ignacio Chela, por un doble 7-5.

Como siguiente desafío estaría el Internazionali BNL d'Italia, donde en la segunda ronda derrotó al local Paolo Lorenzi en un partido que resultó sencillo hasta cierto punto.

Durante mayo, en el segundo Grand Slam del año, en Roland Garros, abriría frente al local Recouderc Laurent, a quien derrotaría en sets corridos por 6-0, 6-2 y 6-3.

En su cuarto partido del torneo venció con facilidad al croata Marin Čilić con parciales de 6-4, 6-4 y 6-2.

En las semifinales enfrentó a Tomáš Berdych, en un partido donde el sueco tendría demasiados tiros ganadores, pero al mismo tiempo estaría muy errático.

[13]​ En su preparación previa al Abierto de Estados Unidos, Soderling participa en la Rogers Cup, tanto en dobles junto a Jarkko Nieminen, como en individuales.

Empezaría su participación en segunda ronda ante el letón Ernests Gulbis, a quien derrotó en tres sets por 4-6, 6-4 y 6-4.

De esta forma conseguiría su primer Masters 1000 y el número cuatro dentro del ranking mundial.

Aunque no clasificó a semifinales, lograría terminar el año en la mejor posición de su carrera, número 5 del mundo.

Robin Soderling es conocido, principalmente, por su poderosísimo drive, el cual libera profundos y precisos golpes con mucha potencia.

Su revés a dos manos es sólido y seguro, mientras que su derecha era considerada una de las más temibles en el circuito.

[27]​ Sin embargo, en Grand Slam, su mejor resultado se dio en Roland Garros, de lo que se presume que las difíciles condiciones y la lentitud de la arcilla le permiten más tiempo para preparar y ejecutar sus potentes derechas.

[27]​ Mucha gente ha elogiado a Soderling como un duro competidor de Grand Slam y un Top Ten.

[31]​ Mantiene una tensa relación con el tenista Nadal desde que se burlara de su peculiar manera de acomodarse la indumentaria en tercera ronda de Wimbledon 2007 a comienzos del quinto set, hecho que animó al público londinense a hacer lo mismo, las dos últimas y muy importantes derrotas que ha sufrido el español a manos del sueco en Roland Garros y en el ATP World Tour Finals en Londres, han acabado con gestos despectivos de Soderling hacia Nadal como bajar los brazos y gritos eufóricos que solo realiza cuando le vence a él.