W reprezentacji Belgii Cools zadebiutował 1 czerwca 1974 w przegranym 1:2 towarzyskim meczu ze Szkocją. W 1980 roku został powołany do kadry na mistrzostwa Europy. Zagrał na nich we wszystkich czterech swojej drużyny - z Anglią (1:1), Hiszpanią (2:1), Włochami (0:0) oraz w finale z RFN (1:2). W spotkaniu z Hiszpanią strzelił także gola. Na tamtym turnieju Belgia zajęła ostatecznie 2. miejsce. W latach 1974–1980 w drużynie narodowej Cools rozegrał w sumie 35 spotkań i zdobył 2 bramki.