Ako člen srbskej reprezentácie do 17 rokov, Radonjić zabodoval 5 gólov v 6 zápasoch medzi rokmi 2012 a 2013, vrátane hat-triku v zápase s Bieloruskom. Neskôr bol tiež členom národných tímov do 18 a do 19 rokov. V novembri 2016 bol Radonjić povolaný do reprezentačného tímu Srbska U20 trénerom Nenadom Lalatovičom, keď debutoval v tíme v zápase proti Čiernej Hore. Nenad Lalatović ho ako trénera srbskej reprezentácie U21 tiež pozval do tímu na majstrovstvá Európy U21 v roku 2017.
- Áno. V novembri 2017 bol Radonjić pozvaný do srbského národného futbalového tímu na turné po Ázii dozorcom Mladenom Krstajičom. Debutoval za Srbsko v priateľskom zápase proti Južnej Kórei 14. novembra 2017, keď nahradil Andriju Živkovića v 81. minúte zápasu.