Kariera reprezentacyjna Roberts reprezentował kraj w kilku kategoriach juniorskich, a w 2005 roku uczestniczył w mistrzostwach świata w kategoriach U-19 i U-21. W 2007 roku został powołany do kadry rugby siedmioosobowego, z którą wziął udział w turniejach sezonu 2006/2007 IRB Sevens World Series.
W seniorskiej reprezentacji zadebiutował przeciw Szkotom w lutym 2008 roku jako , następny testmecz rozegrał w roli , jednak już w kolejnym został przez Warrena Gatlanda przestawiony na pozycję środkowego ataku, którą zachował w wyjściowej piętnastce w kolejnych latach. Walijska kadra triumfowała w Pucharze Sześciu Narodów w latach 2008, 2012 i 2013, w pierwszych dwóch zdobywając dodatkowo Wielkiego Szlema. Znalazł się w składzie na Puchar Świata 2011, w którym wystąpił w sześciu spotkaniach, a Walijczycy w meczu o trzecie miejsce ulegli Wallabies. Dwukrotnie uczestniczył w tournée British and Irish Lions – w latach 2009 i 2013. W pierwszym z nich został uznany za najlepszego zawodnika turystów, w dwóch testmeczach, w których wziął udział, znakomicie uzupełniając się z Brianem O’Driscollem, w drugim zaś uraz ścięgna pozwolił mu na udział jedynie w ostatnim testmeczu, w którym jednak zdobył przyłożenie.