С Хърватия участва на две Световни (2002, 2 мача, 1 гол и 2006, 2 мача) и едно Европейско (2004, 3 мача) първенство. През септември 2006 заедно със съотборниците си Бошко Балабан и Дарио Сърна е изваден от отбора за европейската квалификация с Русия и глобен с около 5000 евро, защото напускат лагера на отбора в Словения, за да посетят нощен клуб в Загреб. Избран е за играч на мача срещу Англия на Уембли (2:3), в който вкарва един от головете. Има 13 гола в 68 мача за Хърватия. Участва на Мондиал 2002, Евро 2004, Мондиал 2006 и Евро 2008. На 11 ноември 2011 вкарва гол във втората минута на Турция в плейоф за Евро 2012. На 22 март 2013, след повече от година голова суша, Олич вкарва за „шахматистите“ срещу Сърбия.