Belmadi maakte op 9 juli 2000 zijn debuut voor Algerije in een WK-kwalificatiewedstrijd tegen Marokko. Hij werd niet geselecteerd voor de Afrika Cup 2002, waar Algerije slechts één punt sprokkelde. Twee jaar later was hij er op de Afrika Cup 2004 in Tunesië wél bij, als kapitein zelfs. Zijn twintigste en laatste interland speelde hij op 20 juni 2004 tegen Zimbabwe onder leiding van bondscoach Robert Waseige.