Gra w Athletic Bilbao W 2000 roku został sprzedany do Athletic Bilbao. W pierwszym sezonie występów na San Mamés zagrał w 27 spotkaniach, nie zdobył żadnego gola. W sezonie 2001–2002 strzelił swojego pierwszego gola w barwach drużyny z Kraju Basków. W wyjazdowym meczu z Celtą Vigo, Athletic Bilbao zwyciężył 3:2. Kolejny sezon to kontuzja Orbaiza. Wystąpił tylko w 5 meczach. Powrócił w sezonie 2003–2004 i mocno przyczynił się do awansu drużyny do Pucharu UEFA. Sezon 2004–2005 był najbardziej udanym w karierze Pablo Orbaiza. Opuścił tylko trzy mecze ligowe. Strzelił pięć bramek, z czego dwie w Pucharze Króla. W Pucharze UEFA zagrał osiem razy, nie strzelił jednak gola. W kolejnym sezonie - 2005–2006, Orbaiz znowu był mocnym punktem drużyny. Wystąpił w 36 meczach ligowych, strzelił 3 gole. Poprzedni sezon, 2006–2007 nie był tak dobry. Wystąpił tylko w 9 spotkaniach o mistrzostwo Primera División. W Athleticu Bilbao grał do końca sezonu 2010/2011.
Latem 2011 Orbaiz został wypożyczony do Olympiakosu Pireus, z którym został mistrzem Grecji.