Bogut startede for Boomers ved Olympiske Lege i Athen i 2004 med et gennemsnit på 13,7 point, 9 rebounds og 1,2 blokerede skud og skød 58,0% fra banen. Han repræsenterede Australien igen i 2006 FIBA World Championship. Australien gik videre til 16. runde, før de tabte til USA. Han averagerede 12,8 point per spil og 6,2 rebounds per spil under turneringen, hvilket førte Australien i begge kategorier. Han startede for Boomers ved OL i Beijing i 2008. I 2012 kunne han ikke spille for Boomers i
London Olympics, da han tidligere havde brudt sin venstre ankel i januar i løbet af 2011-12 NBA sæsonen.