Marie-Philip participe au championnat du monde des moins de 18 ans en 2008 et devient la meilleure marqueuse de l'équipe canadienne avec huit buts et six passes en cinq matchs. Poulin accumule quatre buts et une passe en deux matchs contre la Suède. Dotée d’un talent offensif et d’une vision du jeu, Poulin aide l'équipe nationale du Canada des moins de 18 ans à gagner la médaille d'argent lors de cette compétition. En deux saisons avec l'équipe nationale des moins de 18 ans, Poulin devient la meilleure marqueuse de but de tous les temps dans l'histoire des moins 18 ans avec 31 points en 17 matchs internationaux.