2002 gehörte Corine Petit zur französischen A-Jugend-Auswahl bei der U-19-Weltmeisterschaft in Kanada. Im Februar 2003 bestritt sie auch ihr erstes A-Länderspiel für die Französinnen. Sie hat 89 Länderspiele für die "Bleues" absolviert, wobei ihr auch elf Treffer gelangen (Stand: 7. März 2014). Sie nahm an der Europameisterschaftsendrunde 2009 teil und bestritt dort zwei der vier Spiele Frankreichs. Trotz eines im Oktober 2010 erlittenen Kreuzbandrisses hatte Nationaltrainer Bruno Bini Corine Franco 2011 auch in den Kader für die WM in Deutschland berufen, sie dann aber nur in einem Spiel eingesetzt – dem von Frankreich verlorenen Spiel um Rang Drei. Sie gehörte zum französischen Olympiaaufgebot 2012 und bestritt bei diesem Turnier alle sechs Begegnungen der "Bleues". Ebenso berief Trainer Bini sie in das EM-Aufgebot 2013 in Schweden, wo sie in allen vier französischen Partien von der ersten bis zur letzten Minute auf dem Spielfeld stand.