Рэй Клеменс провёл 61 матч за сборную Англии, выступал за неё с 1972 по 1984 год. Его карьера в сборной пришлась на один из самых неудачных периодов в истории сборной Англии: родоначальники футбола не попадали в финальные турниры ЧЕ-72, ЧМ-74, ЧЕ-76 и ЧМ-78. На ЧЕ-1980 Рэй Клеменс сыграл 2 матча, входил в заявку на ЧМ-1982, но не играл на турнире из-за полученной на тренировке травмы спины. Большую часть карьеры Клеменса в сборной он соперничал за место в воротах с другим знаменитым голкипером — Питером Шилтоном.