McMahon ble også valgt ut i troppen som skulle spille verdensmesterskapet i 1990 i Italia. Han kom inn som innbytter i åpningskampen mot Irland, men en dårlig berøring av han ga Irland sjansen til å utligne, slik at kampen endte 1-1. McMahon startet så i kampen mot Egypt, som England vant, og han spilte også i den avgjørende kampen mot Belgia, men ble byttet ut, og spilte aldri mere i VM, der England tilslutt ble slått i semifinalen mot Tyskland.