Mile Jedinak w reprezentacji Australii zadebiutował w 2008 roku, przeciwko Singapurowi. Pierwszego gola zdobył przeciwko Korei Południowej w zremisowanym 1:1 meczu podczas Puchar Azji 2011. W czasie swojej kariery uczestniczył w trzech mistrzostwach świata i dwóch pucharach Azji. Na Mistrzostwa Świata 2010 wystąpił tylko w jednym meczu (z Niemiecami). Był ważnym zawodnikiem Australii podzas Pucharu Azji 2011. Wystąpił we wszystkich spotkaniach i zdobył z reprezentacją srebrny medal. Na Mistrzostwa Świata 2014 pojechał już jako kapitan. Zagrał w każdym spotkaniu, strzelił gola w meczu z Holandią, ale nie udało mu się wywalczyć awansu do 1/8 finału. Na Pucharze Azji 2015 wystąpił w czterech meczach i strzelił gola przeciwko Kuwejtowi. Na tym turnieju zdobył wraz z reprezentacją złoty medal, stając się z Australią mistrzem Azji. W wygranym 3:1 meczu baraży interkontynentalnych przeciwko Hondurasowi zdobył hat tricka, zapewniając swojemu kraju udział na Mistrzostwa Świata 2018. Na samym turnieju wystąpił we wszystkich meczach. Zdobył dwie bramki (w meczu z Francją i Danią). Mimo dobrej postawy, Australii nie udało się wyjść z grupy. Przez wiele lat Jedinak był kapitanem i kluczową postacią swojej reprezentacji. 1 października 2018 r. ogłosił zakończenie reprezentacyjnej kariery.