Kroatian maajoukkueessa Ćorluka debytoi Italiaa vastaan elokuussa 2006. Hän nousi joukkueen vakiomiehistöön vuoden 2008 EM-kisojen karsintojen aikana. Ensimmäisen maaottelumaalinsa hän teki Qataria vastaan lokakuussa 2009. Hän on pelannut EM-kilpailuissa 2008 (neljä ottelua), 2012 (kolme ottelua) ja 2016 (neljä ottelua) sekä MM-kilpailuissa 2014 (kolme ottelua) ja 2018, jolloin pelasi neljässä ottelussa Kroatian hopeajoukkueessa, ei kuitenkaan finaalissa. Tämän jälkeen hän ei ole maajoukkueessa pelannut.