Als lid van het Servische onder-17-team scoorde Radonjić tussen 2012 en 2013 5 doelpunten in 6 wedstrijden, waaronder een hat-trick in een wedstrijd tegen Wit-Rusland. Later was hij ook lid van de nationale teams van de onder-18 en de onder-19 jaar. Radonjić werd in november 2016 door coach Nenad Lalatović opgeroepen tot de Servische U20-nationale ploeg, toen hij zijn debuut maakte voor het team in een wedstrijd tegen Montenegro. Als trainer van de Servische U21-selectie nodigde Nenad Lalatović hem ook uit voor het 2017 UEFA European Under-21 Championship.
Ik weet het. In november 2017 werd Radonjić uitgenodigd voor het Servische nationale voetbalteam voor een Aziatische tournee door interim-coach Mladen Krstajić. Hij maakte zijn debuut voor Servië in een vriendschappelijke gelijkspel tegen Zuid-Korea op 14 november 2017, ter vervanging van Andrija Živković in de 81e minuut van de wedstrijd.