Petar Metličić pályafutása során horvát válogatottban 175 alkalommal lépett pályára, 2006 és 2009 között csapatkapitánya is volt a nemzeti csapatnak. A 2004-es athéni olimpián és a 2003-as férfi kézilabda-világbajnokságon is aranyérmet nyert a válogatottal.