2008年,罗伯特·帕丁森出演的奇幻浪漫爱情电影《暮光之城》上映。罗伯特在片中饰演吸血鬼爱德华·库伦。同年,他接拍了一部讲述两位西班牙艺术家的同性恋情电影《少许灰烬》,罗伯特饰演西班牙超现实主义画家达利,片中他爱上了诗人费德里科.加西亚.洛尔卡。该小成本电影还获得了GLAAD传媒大奖限制放映类影片杰出电影奖以及意大利电影节大奖。此外,他在这一年还有两部电影,分别是讲述前度情人之间暧昧不清的《夏日小屋》以及从郁郁不得志的文艺青年到对未来充满希望的《如何生活》。2010年,罗伯特·帕丁森主演了其第一次监制的作品《记住我》,与皮尔斯·布鲁斯南、克里斯·库柏对戏。同年3月25日,罗伯特的定制蜡像在伦敦杜莎夫人蜡像馆揭幕。在拍摄暮光系列的同时,罗伯特·帕丁森接拍了独立电影《漂亮朋友》、与瑞茜·威瑟斯彭合作了《大象的眼泪》以及加拿大名导大卫·柯南伯格的《大都市》。2011年12月1日杜莎夫人诞辰250周年的庆典上,在上海杜莎夫人蜡像馆引来了罗伯特·帕丁森在中国内地的首枚蜡像。