2002 року дебютував в офіційних матчах у складі національної збірної Португалії. Протягом кар'єри у національній команді, яка тривала 7 років, провів у формі головної команди країни 33 матчі, забивши 1 гол. У складі збірної був учасником Чемпіонату Європи 2004 року у Португалії, де разом з командою здобув «срібло» та Чемпіонату світу 2006 року у Німеччині. Зігравши лише раз в кваліфікації до Євро-2008, у вересні 2008-го Нуну вирішив припинити виступи за збірну.