Pela Seleção da Bélgica, Preud'homme contabilizou 58 partidas, entre 1978 e 1995, estreando num empate contra a República Democrática Alemã em abril de 1978, mas não esteve presente no Campeonato Europeu de Futebol de 1984 e na Copa do Mundo FIFA de 1986 devido a problemas que o deixaram fora das convocações. O ponto alto da sua carreira internacional pela Seleção foi a Copa do Mundo de 1994, onde após fazer uma boa fase de grupos, Preud'homme (que chegou a deixar sua grande área para tentar marcar um gol) e seus companheiros de time foram eliminados nas oitavas-de-final pela poderosa Alemanha. Apesar disso, ele conquistou o Troféu Lev Yashin de melhor goleiro da Copa.