Für die Slowakei nahm Bartovič im Juniorenbereich an der U18-Junioren-Weltmeisterschaft 1999, sowie den U20-Junioren-Weltmeisterschaften 2000 und 2001 teil. Im Seniorenbereich stand er im Aufgebot seines Landes bei den Weltmeisterschaften 2006, 2009 und 2010. Bei der WM 2010 in Deutschland war er erstmals Assistenzkapitän der A-Nationalmannschaft.