W dorosłej reprezentacji Stanów Zjednoczonych Chris Klein zadebiutował 25 października 2000 roku w meczu z Meksykiem. W 2003 roku wystąpił na Pucharze Konfederacji. Na tym turnieju wystąpił w przegranym 0-1 meczu z Brazylią. Ogółem latach 2000-2006 wystąpił w reprezentacji 23 razy, strzelając przy tym 5 bramek.