Jan Neliba war Ende der 1980er fester Bestandteil der tschechoslowakischen Nationalmannschaft. Im Jahr 1980 vertrat er die Tschechoslowakei bei den Olympischen Winterspielen in Lake Placid. Zudem nahm er 1981 an der Weltmeisterschaft, bei der er die Bronzemedaille gewann, sowie dem Canada Cup teil. In insgesamt 59 Länderspielen für das Nationalteam erzielte er 4 Tore.