Ako člen brazílskeho národného tímu získal Romário striebornú olympijskú medailu v Soule v roku 1988 a skončil ako najlepší strelec so siedmimi gólmi v šiestich zápasoch. Na Copa América v roku 1989 získal status národného hrdinu.
ako on strelil jediný gól v finále proti Uruguaju, aby ukončil dlhú brazílsku suchu o trofeje pred ich vlastnými fanúšikmi na Maracanã. Bol súčasťou brazílskeho mužstva na majstrovstvách sveta v rokoch 1990 a 1994. V 85 medzinárodných zápasoch (vrátane starších a olympijských tímov) strelil 71 gólov a bol štvrtým najvyšším strieľačom v histórii brazílskeho tímu.