Für die rumänische Nationalmannschaft gab er am 9. September 1981 sein Debüt, als er gegen Bulgarien eingewechselt wurde. Der defensive Mittelfeldspieler nahm mit seinem Land an der EM 1984 und der WM 1990 teil, bei der er bei allen vier Partien der Rumänen zum Einsatz kam. Klein bestritt insgesamt 90 Länderspiele (5 Tore).