Neill maakte zijn debuut voor het Australisch nationaal elftal in oktober 1996 een oefenwedstrijd tegen Saoedi-Arabië. Hij behoorde tot de selecties van de "Socceroos" voor de Olympische Spelen 2004, de FIFA Confederations Cup 2005 en het WK 2006. Neill speelde op het WK alle wedstrijden van Australië. In de achtste finale tegen de latere wereldkampioen Italië beging Neill vlak voor tijd een lichte overtreding op Fabio Grosso in het strafschopgebied, waarna Francesco Totti uit de toegekende strafschop het enige doelpunt van de wedstrijd maakte. Hij behoorde tot de selectie voor de Azië Cup 2007, het eerste Aziatische toernooi waaraan Australië deelnam na de overstap van de OFC naar de AFC in januari 2007.