Rybalka speelde in verschillende Oekraïense nationale jeugdelftallen. In 2009 werd hij met Oekraïne –19 Europees kampioen. In 2010 debuteerde hij voor Oekraïne –21, waarvoor hij in totaal zes doelpunten maakte in tien interlands. Zijn debuut in het Oekraïens voetbalelftal volgde op 31 maart 2015 in een oefeninterland tegen Lets voetbalelftal (1–1). Na rust was hij de vervanger van zijn clubgenoot Denys Harmasj. Op 19 mei 2016 werd Rybalka opgenomen in de Oekraïense selectie voor het Europees kampioenschap voetbal 2016 in Frankrijk. Oekraïne werd in de groepsfase uitgeschakeld na nederlagen tegen Duitsland (0–2), Noord-Ierland (0–2) en Polen (0–1).