В составе главной национальной сборной Румынии Переску выступал с 1989 по 2000 год, провёл 95 матчей (5-е место в истории команды), в которых забил 12 мячей. Во всех 12 играх, когда Петреску забивал, Румыния в итоге одерживала победы. Дебютировал 29 марта 1989 года в домашнем товарищеском матче со сборной Италии, а последний раз сыграл 7 октября 2000 года в выездной встрече отборочного турнира к чемпионату мира 2002 года снова против Италии. Первый гол Петреску забил 5 декабря 1990 года в матче отборочного турнира к чемпионату Европы 1992 года против Сан-Марино, установив окончательный счёт (6:0), а последний раз отличился за сборную 22 июня 1998 года во втором матче группового этапа чемпионата мира 1998 года против Англии, также установив окончательный счёт (2:1).