Sebagai anggota tim nasional Brasil, Romário memenangkan medali perak Olimpiade di Seoul pada tahun 1988, menyelesaikan sebagai pencetak gol terbanyak dengan tujuh gol dalam enam pertandingan. Dia mencapai status pahlawan nasional di Copa América 1989
saat dia mencetak satu-satunya gol di final melawan Uruguay untuk mengakhiri kekeringan piala Brasil yang panjang di depan penggemar mereka sendiri di Maracanã. Dia adalah bagian dari skuad Brasil di Piala Dunia 1990 dan 1994. Dia mencetak 71 gol dalam 85 pertandingan internasional (termasuk tim senior dan Olimpiade), menjadi pencetak gol terbanyak keempat dalam sejarah tim Brasil.