În 2010, Badelj a fost selecționat pentru prima dată la echipa națională a Croației, fiind doar rezervă. Debutul său competitiv a venit în timpul unui meci de calificare la UEFA Euro 2012 împotriva Maltei; un meci pe care Croația l-a câștigat cu 3-1 pe 2 septembrie 2011, în care Badelj a marcat al doilea gol. A fost ales în lotul pentru UEFA Euro 2012; iar în mai 2014, a fost selecționat în lotul definitv care a făcut deplasarea la Campionatul Mondial FIFA 2014 din Brazilia, fiind convocat în urma unei accidentări a lui Ivan Močinić. Cu toate acestea, el a fost rezervă neutilizată și nu a mai apucat să joace deoarece Croația a fost eliminată în grupe. A fost chemat la lot pentru Campionatul European din 2016.