Schon während seiner Anfangszeit bei Foolad empfahl sich Bakhtiarizadeh auch für die iranische Nationalmannschaft. Im Oktober 1997 gab er sein Debüt in der WM-Qualifikation gegen Katar. Es folgte eine wechselhafte Nationalmannschaftskarriere mit mehreren längeren Pausen. Im Jahr 2000 absolvierte Bakhtiarizadeh 14 Länderspiele und nahm an der Asienmeisterschaft im Libanon und der Westasienmeisterschaft in Jordanien teil. Während der Iran bei der Asienmeisterschaft im Viertelfinale ausschied, konnte die Mannschaft die Westasienmeisterschaft für sich entscheiden. Im Finale gegen Syrien erzielte Bakhtiarizadeh dabei den 1:0-Siegtreffer. 2002 nahm er auch an der nächsten Ausgabe der Westasienmeisterschaft in Syrien teil, bei welcher der Iran Dritter wurde. Nach dreijähriger Abstinenz kehrte er im Vorfeld der Fußball-Weltmeisterschaft 2006 in Deutschland ins Team zurück. Als einer der erfahrensten Spieler stand er im WM-Aufgebot des Iran und erzielte in seinen zwei Einsätzen mit dem 1:1-Ausgleich gegen Angola sogar eines der beiden WM-Tore seines Landes. Kurz nach der WM erklärte er mit 33 Jahren seinen Rücktritt vom Nationalteam.