Trong màu áo đội tuyển Nga, Karpin đã thi đấu 72 trận, ghi được 14 bàn thắng (ông cũng đã từng thi đấu cho đội tuyển bóng đá CIS). Ông đã ghi bàn thắng đầu tiên cho đội tuyển Nga sau khi Liên Xô sụp đổ trong chiến thắng 2-0 trước Mexico vào ngày 17 tháng 8 năm 1992. Karpin đã cùng tuyển Nga tham dự World Cup 1994, Euro 1996 và World Cup 2002. Vào năm 1993, ông cùng đội tuyển Nga giành chức vô địch Giải bóng đá quốc tế đảo Síp khi đội tuyển Nga đánh bại đội tuyển Romania