Mile Sterjovski spielt auch für die australische Fußballnationalmannschaft. Mit der U-20-Auswahl nahm er 1999 an der U-20-Weltmeisterschaft in Nigeria teil. 2000 gab er gegen Schottland sein Debüt in der A-Nationalmannschaft und gehörte ein Jahr später zum Aufgebot beim Konföderationen-Pokal 2001, als durch einen 1:0-Sieg über Brasilien der dritte Rang erreicht wurde. 2004 gewann er mit Australien den OFC-Nationen-Pokal. Nachdem Guus Hiddink 2005 Nationaltrainer wurde, wurde er nicht mehr in der Qualifikation zur Fußball-Weltmeisterschaft 2006 eingesetzt, gehörte aber 2006 dennoch zum WM-Aufgebot.