Portugalin maajoukkueessa Rui Costa pelasi vuosina 1993–2004 94 ottelua ja teki niissä 26 maalia. Hän edusti Portugalia EM-kilpailuissa vuosina 1996, 2000 ja 2004 sekä MM-kilpailuissa vuonna 2002, joissa hän teki maalin Puolaa vastaan. Rui Costa saavutti Portugalin riveissä EM-hopeaa kotikisoissa vuonna 2004. Hän oli myös mukana Portugalin nuorten maailmanmestaruuden voittaneessa joukkueessa vuonna 1991.