Wondolowski debytoi Yhdysvaltain jalkapallomaajoukkueessa tammikuussa 2011 ystävyysottelussa Chileä vastaan. Hän on kuulunut Yhdysvaltain joukkueeseen vuosien 2011, 2013 ja 2015 Gold Cupeissa, joista hänellä on kultaa vuodelta 2013 ja hopeaa vuodelta 2011. Vuonna 2013 Wondolowski oli turnauksen paras maalintekijä yhdessä Landon Donovanin ja Gabriel Torresin kanssa viidellä maalillaan. Ensimmäisen maajoukkuemaalinsa Wondolowski teki heinäkuussa 2013 ystävyysottelussa Guatemalaa vastaan.