Nel 1988 esordì con la nazionale maggiore. Venne convocato da Dimităr Penev per il campionato del mondo del 1994, concluso dai bulgari in quarta posizione. Per le sue buone prestazioni venne inserito nella formazione ideale della competizione mondiale e risultò tra i primi venti nella classifica del Pallone d'oro alla fine dell'anno. Fu convocato per il campionato d'Europa del 1996, dove la Bulgaria venne eliminata al primo turno. Nel 1998 disputò il campionato mondiale di Francia, dove ancora una volta la Bulgaria uscì al primo turno. Balăkov disputò la propria ultima partita con la nazionale nel 2003, all'età di 37 anni. Pur avendo contribuito alla qualificazione della squadra al , si ritirò prima della fase finale del torneo, in programma in Portogallo.