В 2006, Энтони стал вице-капитаном (вместе с Джеймсом и Уэйдом) сборной США на чемпионате мира по баскетболу 2006. Сборная также взяла бронзу. 23 августа 2006, Энтони установил рекорд в сборной, набрав 35 очков в игре с Италией, побив рекорд Кенни Андерсона с 34 очками в 1990 году. Энтони попал в символическую сборную FIBA походу турнира. 16 января 2006 был признан баскетболистом года в США.