Maajoukkuetasolla Mandžukić edusti vuosina 2007–2018 Kroatian maajoukkuetta, jossa teki 89 ottelussa 33 maalia ja saavutti MM-hopeaa 2018. Hän teki itsensä tunnetuksi varsinkin vuoden 2012 EM-kisojen kahdessa ensimmäisessä ottelussa, joissa hän viimeisteli kolme maalia.