20世界杯上，中山雄太与好友富安健洋一起组成了日本U20足球代表队的中卫组合，小组赛1胜1平1负闯入16强，在1/8决赛最终负于赛事最后的亚军委内瑞拉，日本队踢了四场比赛，中山雄太在其中的三场作为队长出战。2019年夏天他参加2019年美洲杯并在对阵智利首发出场。2019年U23亚洲杯预选赛比赛中，日本U22队以7-0大胜缅甸U22队，前田大然上演帽子戏法，中山雄太和岩崎悠人各入两球，U22日本代表在取得三场大胜的同时顺利晋级U23亚洲杯正赛。