Recebeu uma nova chance na seleção brasileira nas Olimpíadas de 2008, na China. Foi convocado pelo técnico Dunga e comandou a equipe, já que era o jogador mais velho do elenco.

O Brasil fez uma campanha razoável no torneio, se classificando com 100% de aproveitamento na primeira fase e sendo eliminado pela maior rival, a Argentina, comandada por Lionel Messi (ex-companheiro de Ronaldinho no Barcelona), nas semi-finais.

Os argentinos viriam a conquistar mais uma vez a medalha de ouro olímpica, título ainda não conquistado pelo Brasil.