Tom Boon est l'un des joueurs-clés de l'équipe nationale belge, dans laquelle il évolue depuis 2008. En 2009, il prend ainsi la du Championnat d'Europe. Deux ans plus tard, il décroche avec la Belgique la du Championnat d'Europe 2011, qualificative pour les Jeux Olympiques de Londres qui ont lieu en 2012. En , il remporte le Champions Challenge en Afrique du Sud: il termine également meilleur buteur de ce tournoi, inscrivant par ailleurs le but décisif contre l'Inde en finale. En 2012, il atteint la des Jeux Olympiques de Londres avec la Belgique, marquant à cinq reprises. En 2013, il remporte la médaille d'argent du Championnat d'Europe. En 2018, Tom remporte avec la Belgique, la Coupe du monde masculine de hockey sur gazon 2018.