Pauleta nåede gennem sin karriere at spille hele 88 kampe og score 47 mål for Portugals landshold, som han i en periode desuden var anfører for. Han debuterede for sit land i august 1997 i et opgør mod Armenien. Siden da var han en del af den portugisiske trup til både EM i 2000, VM i 2002, EM i 2004 samt VM i 2006. Hans 47 landskampsmål gør ham til den mest scorende i landets historie sammen med den nuværende Portugal stjerne og verdens bedste fodboldspiller, Cristiano Ronaldo.