W reprezentacji Belgii Léon Dolmans występował w latach 1971–1973. W 1972 uczestniczył w mistrzostwach Europy. W turnieju finałowym rozgrywanym w Belgii wystąpił w przegranym półfinale z RFN oraz wygranym 2-1 meczu o trzecie miejsce z Węgrami. Ogółem w reprezentacji Belgii rozegrał 10 spotkań i strzelił 2 bramki.