El 15 de juny de 2019, Miedema es va convertir en la millor golejadora de tots els temps de l'equip nacional de futbol femení dels Països Baixos després de marcar el seu gol número 60 en una victòria de 3 a 1 contra Camerun a la Copa Mundial Femenina de la FIFA de 2019 a França. Va superar el rècord de Melis i va ampliar el seu lideratge del màxim goleador de l'equip masculí, Robin van Persie. Durant la victòria de 2 a 0 dels quarts de final dels Països Baixos sobre Itàlia, va marcar ambdós gols, va ser nomenada Jugadora del partit, i va conduir l'equip holandès a la seva primera semifinal de la Copa del Món. El rendiment de Miedema durant tot el torneig va ser instrumental per portar els Països Baixos a la final.
, on van caure 2 a 0 als campions defensors Estats Units.