Han Peng gjorde sin debutmatch för det kinesiska landslaget i en träningsmatch mot Schweiz, matchen slutade i förlust för Kina med 4–1. Trots resultatet etablerade sig Peng snabbt i laget och blev en del av truppen som kvalade in till Asiatiska mästerskapet 2007 och gjorde sitt debutmål i kvalet mot Irak den 15 november 2006, matchen slutade 1–1. Under mästerskapet spelade Peng som ensam anfallare, hans tidigare anfallskollega i både klubblaget och landslaget, Li Jinyu var inte ens uttagen till truppen. Peng gjorde två mål i mästerskapet och kunde inte hjälpa Kina till en ny mästartitel, man blev istället utslagna redan i gruppspelet. Efter mästerskapet blev Vladimir Petrović ny förbundskapten för Kina inför kvalspelet till världsmästerskapet 2010. Han Peng lyckades inte göra några mål i kvalspelet och Kina misslyckades med att kvala till världsmästerskapet 2010.