Am 2. September 1998 stand Neuville gegen Malta (2:1) erstmals für Deutschland auf dem Platz. 2002 nahm er mit dem DFB-Team an der Weltmeisterschaft in Südkorea und Japan teil und wurde Vize-Weltmeister. Dabei erzielte er den entscheidenden Treffer beim 1:0-Sieg gegen Paraguay im Achtelfinale.