Nadeschda Murawjowa hat über 100 Länderspiele für die russische Nationalmannschaft bestritten. Mit Russland wurde sie 2001 im Italien, 2007 in Frankreich und 2009 in China Weltmeisterin; bei der Handball-Europameisterschaft der Frauen 2000 gewann sie Bronze. Die WM 2005 im eigenen Land sowie die EM 2006 in Schweden verpasste sie aufgrund einer Babypause. Bei der EM 2008 gewann sie wiederum die Bronzemedaille und wurde zusätzlich zur besten Abwehrspielerin des Turniers gewählt. Im Sommer 2012 nimmt sie an den Olympischen Spielen in London teil.