11 июля 2017 года Серхио Пенья дебютировал в составе сборной Гондураса, выйдя на замену в середине второго тайма матча против команды Французской Гвианы, проходившей в рамках Золотого кубка КОНКАКАФ 2017. Он также сыграл в матче отборочного турнира чемпионата мира 2018.