Amri từng đại diện cho Singapore ở nhiều cấp độ quốc tế khi từng khoác áo các lứa U23, U18, U16 và một vài cấp độ khác. Anh có trận ra mắt đội tuyển quốc gia đối đầu Oman năm 2004. Anh ghi bàn thắng đầu tiên trong trận chung kết lượt đi của Cúp AFF 2004 trước Indonesia. Một vài tháng sau, anh nổ súng trong trận mở màn với chiến thắng 2-0 tại vòng loại Cúp bóng đá châu Á 2007 trước đương kim vô địch Iraq với một quả đá phạt. Anh tiếp tục lặp lại thành tích này thêm lần nữa trong trận tái đấu của họ mặc dù Singapore để thua trận đấu đó với tỉ số 4-2. Sau trận đấu đầu tiên của vòng loại World Cup 2022 gặp , Khairul Amri chính thức giã từ đội tuyển quốc gia sau 15 năm gắn bó, tổng cộng anh đã thi đấu 132 trận và ghi được 32 bàn thắng.