Deborah Nunes lief anfangs für die brasilianische Juniorinnen-Nationalmannschaft auf und wurde anschließend in den Kader der A-Nationalmannschaft aufgenommen. Mit der brasilianischen Auswahl nahm sie im Sommer 2013 an der Panamerikameisterschaft teil, bei der Brasilien den Titel gewann. Im Dezember desselben Jahres lief sie für ihr Land bei der Weltmeisterschaft in Serbien auf. Dort erzielte Nunes elf Tore in neun Begegnungen und errang den WM-Titel.