Tonje Larsen absolvierte 264 Partien für die norwegische Handballnationalmannschaft. Mit dem norwegischen Team wurde sie 1998, 2008 und 2010 Europameisterin, sowie 1999 Weltmeisterin. Bei den Olympischen Spielen 2000 gewann sie die Bronzemedaille. Bei den Olympischen Spielen 2008 holte sie sich die Goldmedaille. Sie gehörte zum Aufgebot ihres nationalen Verbandes bei der Weltmeisterschaft 2009 in China.