Jon Dahl Tomasson debuterede på det danske landshold i 1997 mod Kroatien. Han har pr. 24. juni 2010 spillet 112 landskampe. Med sine 52 landskampsmål tangerer han Poul "Tist" Nielsen rekord fra 1925 som den mest scorende danske landsholdspiller. Han har deltaget ved EM 2000, ved VM 2002, hvor han scorede fire mål, ved EM 2004, hvor han scorede tre mål og ved VM 2010, hvor han scorede et mål. Som sådan er han Danmarks mest scorende slutrundespiller gennem tiderne.