Trine Østergaard Jensen geht seit dem April 2011 für die dänische A-Nationalmannschaft auf Torejagd. Mit dem dänischen Aufgebot nahm sie an der Weltmeisterschaft 2013 in Serbien teil. Im Turnierverlauf erzielte sie 21 Treffer in neun Partien und gewann die Bronzemedaille. Weiterhin nahm sie an der EM 2014, WM 2015, EM 2016, WM 2017, EM 2018 und EM 2020 teil.