Tonči Valčić hat bisher über 144 Länderspiele für die kroatische Nationalmannschaft bestritten. Bei der Weltmeisterschaft 2003 in Portugal wurde er Weltmeister und bei der Weltmeisterschaft 2005 in Tunesien Vize-Weltmeister. Bei der Weltmeisterschaft 2007 in Deutschland belegte er mit den als Titelfavorit angereisten Kroaten den 5. Platz; bei der Handball-Europameisterschaft 2008 in Norwegen wurde er mit seinem Land wieder Vize-Europameister. 2009 im eigenen Land wurde er erneut Vize-Weltmeister. Auch bei der Europameisterschaft 2010 wurde er Zweiter. 2011 wurde er bei der WM Fünfter.