Für Australien absolvierte er insgesamt 75 Tests, bei denen er 5.345 Runs (42,42 Runs pro Wicket) erzielte. Sein Testdebüt feierte Ian Chappell in Melbourne gegen Pakistan im Dezember 1964. Zwischen 1971 und 1975 war er bei 30 Tests Kapitän des australischen Teams. Seinen letzten Einsatz für das australische Testteam hatte Chappell im Februar 1980 gegen das englische Team. Zudem absolvierte Ian Chappell zwischen 1971 und 1980 16 One-Day International Cricket Matches (ODIs) für Australien. 1975 erreichte er bei der ersten Cricket Weltmeisterschaft mit der australischen ODI Auswahl das Finale, das gegen das West Indies Cricket Team verloren ging.