随日本国家青年队参加U21世青赛，在决赛中日本0-4不敌西班牙，获得世青赛亚军。2000年2月，高原直泰首次入选日本国家足球队。4月26日，在日本客场0-1负于南韩的友谊赛中，高原直泰首次代表国家队出场。2002年3月27日，在日本客场2-0战胜波兰的友谊赛中，高原直泰打入自己的国家队首球。2002年5月，高原直泰在一次国家队药检中被查出怀疑服用含有麻黄碱的兴奋剂，日本足协发出声明解释说高原直泰是未请示队医而误服了含有麻黄碱的感冒药。2007年7月9日，在2007年亚洲杯B组第二轮日本1-1