Koeman debuteerde net als zijn broer Ronald op 27 april 1983 in het Nederlands elftal tijdens een met 0-3 verloren oefeninterland thuis tegen Zweden. Daarmee werden ze de derde en vierde Oranje-international in de geschiedenis wiens vader ook in het Nederlands elftal speelde. Koeman debuteerde onder bondscoach Kees Rijvers, die eerder zijn trainer was bij PSV. Koeman speelde 34 interlands. In 1988 was hij net als Ronald basisspeler in het Nederlands elftal dat Europees kampioen werd, door in de finale te winnen van de Sovjet-Unie (2-0).