Van Persie Arsenal takımının 2010-11 sezonunda 2. kaptanlığını yapmış, Cesc Fabregas'ın bu sezon Barcelona FC'ye transfer olmasıyla sezon başlamadan önce 1. kaptanlığa yükseldi. Hollanda'lı yıldız 24 Ağustos, 2011 günü oynanılan UEFA Şampiyonlar Ligi ön eleme play-off turu rövanş maçında Udinese Calcio'ya karşı attığı kritik golle takımının maçı deplasmanda 2-1 kazanıp turnuvada gruplara kalmasını sağlamıştır ve bu onun 2011-12 sezonunda attığı ilk resmi gol olmuştur. Sezonda ilk Premier League maçına 13 Ağustos tarihinde oynanan deplasmanda 0-0 beraber kaldıkları Newcastle United maçında çıkmış ve ligdeki ilk golünü ise 28 Ağustos'ta deplasmanda 8-2 skorla ağır bir yenilgi aldıkları ünlü ingiliz derbisi Manchester United maçında attı. Van Persie 24 Eylül tarihinde ligde oynanan Bolton Wanderers FC maçında 2 gol birden atma başarısı gösterdi ve takımının maçı 3-0 kazanıp 3 puanı almasında büyük katkı sağladı. Ayrıca Hollanda'lı yıldız Bolton maçında attığı gollerle Arsenal FC kariyerindeki 100. golünü atmış oldu ve o kulüp tarihinde bu rekora ulaşan 17. oyuncu olmayı başararak tarihe geçti.