En 1981 comenzó también a entrenar a las divisiones inferiores de la Selección de fútbol de Rumania. El 10 de octubre de 1981 Rumania perdió contra Suiza en un partido de clasificación para la Copa Mundial de Fútbol de 1982 y el entrenador fue destituido. Pocos días después, el 17 de octubre, Mircea Lucescu fue nombrado seleccionador. Debutó en el banquillo de la selección el 11 de noviembre, curiosamente contra Suiza. Consiguió clasificar a su país para participar en la Eurocopa de Francia de 1984, aunque en ese campeonato Rumania no pasó de la fase de grupos. Debido a una serie de malos resultados, y a la no clasificación de Rumania para disputar la Copa Mundial de Fútbol de México de 1986, Lucescu fue destituido el 3 de octubre de 1986, siendo sustituido por Emerich Jenei. Mircea Lucescu entrenó a su selección en un total de 59 ocasiones, convirtiéndose en el seleccionador con más partidos en la historia de la Selección de fútbol de Rumania.