Robins, que anteriormente dirigia o rival Coventry, também do Championship, assumirá o cargo após a deslocação de quarta-feira a Burnley, onde o treinador interino Ryan Shawcross permanecerá no comando do Stoke.
Robins, que assinou um contrato de três anos e meio, é o terceiro treinador a tempo inteiro do Stoke nesta época, depois de Steven Schumacher e Narcis Pelach terem sido despedidos.
Antigo avançado do Manchester United, Robins conduziu o Coventry às meias-finais da Taça de Inglaterra na época passada e foi responsável por duas subidas durante os quase oito anos em que esteve no cargo, mas foi despedido pelo clube em novembro, tendo o Coventry ganho apenas quatro dos seus primeiros 14 jogos no Championship esta época.
O Stoke, três pontos atrás do Coventry, vai para o jogo com o Burnley no 18.º lugar da tabela, depois de apenas seis vitórias em 24 jogos.
O diretor desportivo do Stoke, Jon Walters, congratulou-se com a nomeação de Robins.
"No Coventry, Mark construiu algo de sucesso com uma verdadeira identidade e longevidade e deixou o clube numa situação significativamente melhor do que a que encontrou. É exatamente isso que queremos alcançar no Stoke City, e ele tem todo o pedigree e experiência para nos ajudar a fazê-lo", afirmou.