В национальной сборной Деян Станкович дебютировал в 1998 году, и с тех пор являлся ключевой фигурой в её средней линии. Деян сыграл за сборную в трёх матчах на чемпионате мира 1998 во Франции. Станкович участвовал во всех отборочных матчах к ЧЕ-2000, и играл ключевую роль в команде и в финальном турнире, где его сборная дошла до четвертьфинала. 7 октября 2011 года в матче отборочного этапа Евро-2012 против Италии Деян сыграл 100-й матч за сборную Сербии/Югославии. После окончания отборочного турнира ЧЕ-2012 объявил об уходе из сборной.