Dobrivoje Marković steht im Aufgebot der serbischen Nationalmannschaft, so für die Handball-Europameisterschaft 2010 und die Weltmeisterschaft 2011; bis Dezember 2010 bestritt er 60 Länderspiele, in denen er 138 Tore warf. Im Sommer 2012 nahm er an den Olympischen Spielen in London teil.