Hamhuis grał w kilku międzynarodowych turniejach zarówno na poziomie juniorów, jak i seniorów dla Kanady. W 2001 i 2002 r.
Mistrzostwa Świata Juniorów, zdobył odpowiednio brązowy i srebrny medal. Wystąpił również w czterech kolejnych Mistrzostwach Świata, zdobywając złoto w turnieju 2007 i srebro w turniejach 2008 i 2009. 7 stycznia 2014 roku został wybrany do Kanadyjskiej Drużyny Olimpijskiej w hokeju, zdobywając złoty medal na Zimowych Igrzyskach Olimpijskich w 2014 roku.