В сборной Нидерландов Вим ван Ханегем дебютировал 30 мая 1968 года в товарищеском матче со сборной Шотландии, завершившимся со счётом 0:0. В составе сборной ван Ханегем принял участие в чемпионате мира 1974 года, на котором сыграл во всех матчах нидерландской сборной и завоевал серебряные медали и чемпионате Европы 1976 года, на котором голландцы завоевали бронзовые медали. Своё последнее выступление за сборную ван Ханегем провёл в товарищеском матче со сборной Бельгии 26 сентября 1979 года, тот матч завершился победой голландцев со счётом 1:0. Всего же за сборную Нидерландов Вим ван Ханегем провёл 52 матча, в которых забил 6 голов.