Com a membre de l'equip nacional brasilera, Romário va guanyar la medalla d'argent olímpica a Seül el 1988, acabant com el màxim golejador amb set gols en sis partits. Va aconseguir l'estatus d'heroi nacional a la Copa América de 1989
va marcar l'únic gol en la final contra l'Uruguay per acabar amb la llarga sequera de trofeus del Brasil davant dels seus propis aficionats al Maracanã. Va formar part de l'equip brasilera a les Copas del Món de 1990 i 1994. Va marcar 71 gols en 85 partits internacionals (incloent equips seniors i olímpics), sent el quart goleador més alt de la història de l'equip brasilèr.