Van der Vaart kutsuti Hollandi koondisse2001. aasta noorte MM-iks, mis toimusidArgentinas. Ta alustas iga Hollandi kohtumist algrivistuses ja peatreenerLouis van Gaal ei vahetanud teda kordagi välja. Avakohtumises kaotas HollandCosta Rica jalgpallikoondisele 1:3, siis viigistasEcuadori jalgpallikoondisega 1:1 ja otsustavas mängus võitisEtioopia jalgpallikoondist 3:2 (van der Vaart sai 32. minutilkollase kaardi). Costa Rica võitis kõik mängud, Holland jagas Ecuadoriga teist kohta. Etioopia värav, mis löödi normaalaja eelviimasel minutil, tõstis Ecuadori teiseks, aga 4 paremat kolmandaks tulnud meeskonda ja Holland sealhulgas said samuti edasi. Seejärel alistas Holland oma alagrupi võitnudAngola jalgpallikoondise 2:0 ja pääses veerandfinaaliEgiptuse jalgpallikoondise vastu. Van der Vaart osutus selles mängus niihästi hea- kui pahategijaks: ta viis 33. minutil Hollandi juhtima, kuid sai kohe kohatu rõõmustamise eest kollase kaardi, 55. minutil teisegi ja eemaldati mängustpunase kaardi tõttu. Egiptus viigistas 47. minutil ja lõi 65. minutil võiduvärava.
Van der Vaart debüteeris Hollandi täiskasvanute koondises6. oktoobril2001 mängusAndorra jalgpallikoondisega (4:0). Esimese värava koondise kasuks lõi van der Vaart6. septembril2003, mil hollandlased võitsidAustria jalgpallikoondist 3:1. Ühel juhul on ta löönud kaks väravat samas mängus:2. juunil2007 võõrsilsõprusmängusLõuna-Korea jalgpallikoondise vastu ja need olidki mängu ainsad väravad. Kaks väravat eri mängudes on ta löönudMakedoonia jaInglismaa jalgpallikoondise vastu. 7. oktoobri 2011 seisuga on ta mänginud Hollandi täiskasvanute koondises 93 mängu ja löönud 17 väravat.
Rafael van der Vaart osales Hollandi koondises2004. aasta EM-ilPortugalis. AvakohtumisesSaksamaa jalgpallikoondisega mängis ta terve mängu ja see lõppes 1:1 viigiga. Teises kohtumisesTšehhi jalgpallikoondise vastu vahetati ta platsile alles 86. minutil seisul 2:2 ja 88. minutil lõiVladimir Šmicer tšehhide võiduvärava. Kolmandas kohtumisesLäti jalgpallikoondise vastu, mille Holland võitis 3:0, ta ei mänginud. Tšehhid võitsid kõik mängud, Holland läks alagrupist teisena edasi. Ka veerandfinaalisRootsi jalgpallikoondise vastu ta ei mänginud. See lõppes 0:0 ja Holland võitis penaltiseerias. Küll toodi ta platsile poolfinaalisPortugali jalgpallikoondise vastu 56. minutil seisul 0:1. Portugal lõi 3 väravat, neist viimase oma väravasse, ja võitis 2:1.
2006. aasta maailmameistrivõistlustelSaksamaal võitis Holland esimeses mängusSerbia ja Montenegro jalgpallikoondise ning van der Vaart ei mänginud. Teises kohtumises alistas HollandElevandiluuranniku jalgpallikoondise 2:1 ning van der Vaart vahetati platsile 50. minutil, kui väravad olid juba löödud. Kolmanda kohtumise (0:0Argentina jalgpallikoondise vastu) tegi ta kaasa algusest lõpuni. Alagrupi võitis Argentina Hollandi ees. JärgnesNürnbergi lahinguks nimetatav kohtumine Portugaliga, kus jagati 16 kollast kaarti, neist 7 Hollandile, ja kummaltki poolt eemaldati 2 pallurit. Van der Vaart vahetati platsile 56. minutil seisul 0:1 Portugali kasuks. 74. minutil sai ka tema kollase kaardi, sest kakles koosWesley Sneijderiga portugallasePetitiga. Viigiväravat lüüa ei õnnestunud ja Portugal pääses veerandfinaali.
2008. aasta EM-il loositi Holland kõige tugevamasse alagruppi koos valitseva maailmameistri Prantsusmaa ja MM-hõbeda Itaaliaga. Sellegipoolest läbis Holland alagrupi võimsalt. Kõigepealt alistatiItaalia jalgpallikoondis 3:0 (van der Vaart mängis kogu mängu), siisPrantsusmaa jalgpallikoondis 4:1 (van der Vaart mängis esimesed 78 minutit ja võeti välja seisul 3:1) ning lõpuksRumeenia jalgpallikoondise 2:0 (van der Vaart ei mänginud). Holland võitis alagrupi Itaalia ees. VeerandfinaalisVenemaa jalgpallikoondise vastu osales van der Vaart algusest lõpuni ja sai 60. minutil kollase kaardi. Venemaa võitis lisaajal 3:1 ja Holland langes välja.
2010. aasta MM-ilLõuna-Koreas alustas van der Vaart iga mängu algrivistuses ja vahetati teisel poolajal välja. Esimeses kohtumises võitis HollandTaani jalgpallikoondise 2:0 ja van der Vaart võeti välja 67. minutil seisul 1:0. Teises kohtumises võidetiJaapani jalgpallikoondis 1:0 ja van der Vaart lahkus platsilt 72. minutil, kui värav oli löödud. Viimane alagrupimäng toimusKameruni jalgpallikoondisega, kes oli edasipääsulootuse kaotanud. Holland läks juhtima, aga van der Vaart sai 65. minutil käega mängimise eest kollase kaardi ja andis aafriklastelepenalti, milleSamuel Eto'o realiseeris. 73. minutil vahetati van der Vaart välja ja 83. minutil lõi Holland võiduvärava. Seejärel võitis Holland 2:1Slovakkia jalgpallikoondise ja veerandfinaalis sama tulemusegaBrasiilia jalgpallikoondise, kummaski van der Vaart ei mänginud. PoolfinaalisUruguay jalgpallikoondise vastu mängis ta teise poolaja, esimene lõppes 1:1 ja kogu mäng 3:2. FinaalisHispaania jalgpallikoondise vastu vahetati ta sisse alles lisaajal, 99. minutil seisul 0:0. 105. minutil, kui kaptenGiovanni van Bronckhorst välja vahetati, sai van der Vaart kapteniks. 116. minutil lõiAndres Iniesta Hispaania võiduvärava, jättes Hollandi hõbedale.
