Ronaldo debuterte for Brasil i 1994, og skåret 62 mål på 99 kamper for landslaget fram til hans siste kamp i 2011. Med sine 15 mål i tre forskjellige VM-sluttspill ble han tidenes toppskårer i turneringen under VM 2006, etter at han slo Gerd Müllers rekord på 14 mål. I 2014 ble han passert av Miroslav Klose, som oppnådde 16 mål i VM-sluttspill. Ronaldo skåret 4 mål i VM 1998, 8 mål i VM 2002, og 3 mål i VM 2006. Med tidligere landslagskaptein Dunga som hovedtrener for Brasil i perioden 2006–2011, fikk ikke Ronaldo spille en eneste kamp for landslaget. Trøya med nummer 9 på ryggen sirkulerte blant spillere som Alexandre Pato, Luis Fabiano og Vágner Love. Ronaldo fikk sin siste landskamp som innbytter i en vennskapskamp mot i juni 2011, da Mano Menezes hadde overtatt trenerjobben for Brasil. Dette ble Ronaldos siste kamp som profesjonell fotballspiller.