Van Hanegem gjorde landslagsdebut mot Skottland den 30 maj 1968 och kom att spela 52 landskamper och göra sex mål. Den största framgången med landslaget var finalplatsen i VM i Västtyskland 1974. Han var även med i EM 1976, där han blev utvisad i semifinalen mot Tjeckoslovakien. Van Hanegem spelade sin sista landskamp mot Belgien 1979.