उनका एक लोकप्रिय सहयोग "किड्स" गीत के लिए था, जिसे उन्होंने ऑस्ट्रेलियाई पॉप स्टार काइली मिनोघ के साथ युगल गीत के रूप में गाया. 2000 में इस एकल ने यू॰के॰सिंगल्स चार्ट पर नंबर 2 स्थान ग्रहण किया। विलियम्स ने ऑस्ट्रेलियाई फ़िल्म स्टार निकोल किडमैन के साथ भी फ़्रैंक और नैन्सी सिनात्रा के "समथिंग सकिसी चीज़ 'और नैन्सी Sinatra फ्रैंक सहयोग के साथ एक पर कवर की. 2001 में यह एकल ब्रिटेन के एकल चार्ट पर नंबर 1 स्थान पर पहुंचा। उनके एकल "नो रिग्रेट्स" में नील टेनंट और नील हैनन के समर्थक स्वर थे।

2002 में, विलियम्स रैपर मैक्सी जैज़ के साथ "1 जायन्ट लीप" एल्बम पर "माई कल्चर" ट्रैक में शामिल हुए (जिसमें "लाइफ़ थ्रू अ लेंस" से छिपा गाना "हेलो सर" के बोल शामिल हैं). विलियम्स "कंक्रीट" शीर्षक वाले एक डबल CD में भी थे, जो "रूडबॉक्स" के विमोचन के दिन ही जारी हुआ। CD में पेट शॉप बॉय्स और विलियम्स का अपना क्लासिक हिट "जेलसी" गाते हुए, BBC के लिए रिकॉर्ड किया गया कॉन्सर्ट शामिल है। उनका संयुक्त प्रयास "शी ईज़ मैडोना" मार्च 2007 में एकल के रूप में जारी किया गया। 13 अगस्त 2007 को, एक डीन मार्टिन युगल एल्बम जारी किया गया, जिसमें विलियम्स ने "प्लीज़ डोन्ट टॉक अबाउट मी व्हेन आई एम गॉन" गाया है। अभी हाल ही में यह घोषणा की गई थी कि विलियम्स ने मेक्सिकन गायिका थालिया के आगामी अंग्रेज़ी एल्बम का पहला एकल रिकॉर्ड करवाया है। 
2010 में उन्होंने घोषणा की कि वे अपने ग्रेटेस्ट हिट संकलन के लिए पहले एकल के रूप में टेक देट के प्रमुख गायक-गीतकार गैरी बार्लो के साथ युगल गीत "शेम" जारी करने वाले हैं"" .

व्यक्तिगत जीवन
सहयोग
2006-09: "रूडबॉक्स" और "रियाल्टी किल्ड द वीडियो स्टार"
टेक देट का पुनर्मिलन