Derek Roy nahm mit der kanadischen Nationalmannschaft an den Junioren-Weltmeisterschaften 2003 teil und gewann die Silbermedaille. Fünf Jahre später wiederholte er diesen Erfolg mit der Herrenauswahl Kanadas, wobei er mit zehn Scorerpunkten zu den besten Scorern im "Team Canada" gehörte. Bei den Olympischen Winterspielen 2018 gewann er mit der kanadischen Auswahl, die ohne NHL-Spieler antrat, die Bronzemedaille. Roy führte die Mannschaft dabei (gemeinsam mit Maxim Noreau) in Scorerpunkten (7) an.