C罗纳尔多现为葡萄牙国家足球队队长，球衣7号。2003年8月代表葡萄牙国家队出赛，当时对哈萨克斯坦。2004年欧洲国家杯他随国家队出赛，首战为开幕战对希腊，他射入该场葡萄牙的唯一进球；在对荷兰的半决赛中更先开纪录。不过值得惋惜的是，国家队最终在决赛功亏一篑，而C罗纳尔多更在球场大洒男儿泪。其后C罗纳尔多在2004年8月举行的雅典奥运会足球赛事再度代表葡萄牙。至2005年6月11日，他共为国家队出赛24次，取得8个进球。
C罗纳尔多在2007葡萄牙对巴西的友谊赛中首次出任国家队队长
令他真正扬威的是2006年世界杯。他在对伊朗的一场小组赛里射进一球，其后他还一路跟随葡萄牙杀入四强。再加上当时正值菲戈等葡萄牙黄金一代的最后一届世界杯，而C罗的表现正正完成了葡萄牙的新旧交替。自此他的实力获得肯定，不少顶级球会极力招揽这名球员，包括皇家马德里和巴伦西亚。C罗纳尔多在世界杯期间还发生过一段小插曲。代表葡萄牙出赛的他于八强遇上英格兰和其曼联队友鲁尼。在下半场一次鲁尼的犯规之中，C罗纳尔多被指怂恿主审，间接导致鲁尼出场。其后英格兰于点球大战之中不敌葡萄牙，更使克里斯蒂亚诺·罗纳尔多成为英格兰球迷攻击的对象。C罗纳尔多曾为此一度要求转投皇家马德里，而巴伦西亚更欲出价2000万镑罗致。后因曼联极力挽留，C罗纳尔多才继续留在曼联。
主教练斯科拉里在2007年2月把队长臂章交予他。这是因为前葡萄牙足协主席卡洛斯·席尔瓦的逝世，促使斯科拉里希望完成他的遗愿。卡洛斯·席尔瓦生前一直希望有一天能够看到克里斯蒂亚诺·罗纳尔多成为国家队队长，更曾经亲自要求斯科拉里这样做，而这个遗愿在他逝世后两天达成了。C罗纳尔多于2007年2月6日对巴西国家队的友赛上以队长身份首发上场，当时他年仅22岁，其后藉2008年欧洲足球锦标赛完结而努诺·戈麦斯淡出国家队后一直成为队长至今。但他自从09年2月对芬兰的友谊赛后有进球后，就一连16个月没有进球，表现备受批评。
2010年世界杯欧洲区预选赛，葡萄牙对匈牙利的赛事中，C罗纳尔多助攻给森马奥期间，扭伤右脚足踝。赛后，他证实要养伤一个月。虽然如此，但葡萄牙最后仍然以3-0净胜匈牙利。由于有伤在身，C罗纳尔多该届世界杯表现平平。不过在2010年世界杯G组的小组赛对朝鲜的赛事中，C罗纳尔多终于在下半场进球。而此次世界杯葡萄牙队最后只进入十六强，而克里斯蒂亚诺·罗纳尔多也仅有一个进球。
C罗纳尔多和梅西, 2011年2月
2012年欧洲足球锦标赛正赛期间，葡萄牙与荷兰、德国、丹麦同居B组。小组赛首场对阵德国，C罗纳尔多虽有上佳表现，然而葡萄牙仍以0:1惜败。C罗纳尔多于小组赛B组最后一场梅开二度，协助葡萄牙2:1战胜荷兰，成功从死亡之组中突围晋级。1/4决赛对阵捷克，在葡萄牙久攻不下的情形时，C罗纳尔多于第79分钟接队友传中大力头球破门，最终葡萄牙1:0绝杀捷克晋级半决赛。半决赛对阵西班牙，两队于120分钟内战成0:0进入点球决战，最终葡萄牙仅以点球大战2:4负于西班牙，止步于欧洲杯四强。他被欧足联官方评选为2012年欧洲杯最佳阵容。
2014年世界杯预选赛作客北爱尔兰的赛事中，C罗纳尔多首次为国家队上演帽子戏法，协助球队赢4:2。但葡萄牙在此组被俄罗斯抢走首名跻身世界杯决赛周的机会，需要踢附加赛，结果在C罗纳尔多包办四个进球的情况下，两回合计以4-2击败有伊布拉希莫维奇在阵的瑞典，晋级决赛周，其中在次回合，C罗纳尔多更再度上演帽子戏法，成为他重夺金球奖的关键。
2014年3月6日对喀麦隆的友谊赛事中，C罗纳尔多攻入两球，以49球超越名宿保莱塔，成为国家队史上进球最多的球员。
2014年巴西世界杯，葡萄牙与德国、美国、加纳同居G组。C罗纳尔多在世界杯比赛前遭受了左膝伤病的困扰，葡萄牙足协为C罗纳尔多做了全面检查，确诊为“左大腿肌肉损伤以及左腿髌骨肌腱存在炎症”，关于他是否能出场比赛一直是媒体和球迷关注的话题，不过C罗纳尔多还是带伤打满了世界杯三场小组赛。葡萄牙最终以0:4输给德国队、2：2打平美国队、2:1战胜加纳队，与美国队同积4分，但因为净胜球少于美国队而遗憾出局。本届世界杯葡萄牙队可谓“伤兵满营”，三场比赛6个换人名额是因为比赛中球员受伤的被迫换人，而C罗也仅在本届世界杯中打入1球和1助攻。
2016年欧洲足球锦标赛期间，C罗纳尔多首场小组赛表现尚未进入状态，对手冰岛队第一次进入欧洲杯决赛圈即有上佳的发挥，整体战术和球员表现均让人眼前一亮，虽然C罗纳尔多带领的葡萄牙队的攻势被冰岛队限制住，葡萄牙最后以1:1和冰岛踢平，不过也为球队保证了宝贵的一分。赛后虽有报导说C罗纳尔多言行极欠风度，拒绝和冰岛球员握手，但其实C罗纳尔多最后不仅和冰岛队长握手拥抱，并且在赛后非常有风度的赠予其所答应的球衣。记者报导失实。
小组赛次轮，C罗纳尔多状态仍然慢热，在对奥地利比赛中射失12码，只能迫和奥地利0:0，连续两场不胜，C罗纳尔多连续两场没有进球。但在最后一场小组赛，C罗纳尔多状态神勇，先以一记妙传助攻纳尼，而后还以头锤和后脚梅开二度，助葡萄牙以3:3逼平匈牙利。另一边，冰岛以2:1绝杀奥地利，葡萄牙成为其中一支最佳第三名出线八分之一决赛。
葡萄牙八分之一决赛对阵克罗地亚，两队90分钟无一射门命中目标。加时下半场，C罗纳尔多在后半场成功栏球后，并发动反击，最终接获队友传球，窄位射门被挡出，后上的里卡多·哥利斯马头锤破门，葡萄牙绝杀格子军团以1:0晋级八强。八强与波兰战至互射12码决胜负，C罗纳尔多于点球大战首轮射入，最后击败波兰。葡萄牙连续五场未能于90分钟内撀败对手。
四强C罗踢出水准，一进球一助攻，最终以2:0淘汰其球会队友加雷思·贝尔领军的威尔士，也是该届决赛圈唯一一次于常规时间内取胜。
决赛开场7分钟，C罗纳尔多即被东道主对手法国中场球员皮耶踢伤，在第25分钟伤重倒地担架离场，由哥利斯马替补，葡萄牙失去C罗纳尔多后，靠防守反击战术与高卢军团鏖战，于109分钟由埃德尔禁区外远射建功，1:0击败法国，五盾军团历史性首夺大赛冠军，也弥补12年前于2004年决赛主场爆冷不敌希腊饮恨的伤痛。总计C罗共有3进球3助攻，并收获射手榜第二名的银靴奖，赛后他将奖项转让同样攻入3球的队友纳尼。
C罗纳尔多和球会队友卢卡·莫德里奇在国家队友谊赛中, 2013年
2018年国际足联世界杯，葡萄牙与西班牙、摩洛哥及伊朗同居B组，小组赛首场葡萄牙对阵西班牙合演“双牙会”，最终踢成3:3，C罗纳尔多个人为葡萄牙贡献三个进球。开赛4分钟的进球更是自1966年后最快进球纪录，自己创下连续8个国际大赛（只计世界杯、欧锦赛及美洲国家杯）都有进球的纪录，这项纪录从未有球员达到，创下自己第51个帽子戏法及自己首次在国际大赛射入罚球，目前是世界杯历史上演帽子戏法年龄最大的球员。他亦是第4位在4届世杯都有进球的球员，只有巴西球王贝利，德国50至60年代名将施拿及克洛泽做得到。
2018年国际足联世界杯，C罗纳尔多在与西班牙的比赛中上演帽子戏法，为葡萄牙国家队的进球达到84粒，追平了匈牙利名宿普斯卡什，在与摩洛哥的比赛后进球后，他已经成为欧洲国家队进球最多的球员。
在2020–21年欧洲国家联赛上，C罗纳尔多在与瑞典的比赛中梅开二度，为葡萄牙国家队的进球达到101粒，比赛结束后，他已经成为欧洲国家队第一位进球破百的球员，而该场比赛也以2-0击败对手。
2020年10月13日，葡萄牙足协宣布C罗2019冠状病毒病测试呈阳性，并且为无症状。
2021年6月15日，2020年欧洲足球锦标赛，C罗纳尔多在小组赛首轮对匈牙利的赛事中梅开二度，累积在欧锦赛决赛周赛事中射入11球，打破法国名宿米歇尔·普拉蒂尼的纪录，成为欧洲杯历史最佳射手。同时亦是首位连续参与五届欧洲足球锦标赛均有进账的球员。6月23日，C罗纳尔多在2020年欧洲足球锦标赛小组赛2-2打平法国的比赛中梅开二度打平比分，帮助球队以小组排名第三晋级八分之一决赛，这场比赛他也追平了阿里·代伊历史上国际赛最多进球的纪录（109球）。 整届赛事结束后C罗纳尔多以5球1助攻，击败同样取得5进球但没有取得助攻的捷克球员帕特里克·希克，成功夺得欧洲足球锦标赛金靴奖，这是C罗纳尔多首个国际大赛的金靴奖殊荣。
2022年11月24日，2022年国际足联世界杯中，C罗纳尔多打入了个人在世界杯的第八枚进球，帮助葡萄牙3-2击败加纳，成为有史以来第一个连续五届世界杯进球的球员。随后，葡萄牙迎来了摩洛哥的挑战。在对手先进一球的情况下，C罗纳尔多于第51分钟被替换上场，但未能挽回球队颓势，终场时以1比0遗憾止步8强。这场失败的比赛被认为是他在世界杯的最后一战。
2023年3月17日，38岁的C罗纳尔多继续入选葡萄牙国家队名单。3月23日，C罗在对阵列支敦士登的比赛中出场，以197次国家队出场次数，成为国家队出场次数纪录保持者。6月20日，罗纳多第200次代表国家队出场，在2024年欧洲足球锦标赛预选赛中攻入客场击败冰岛的唯一进球，他成为男子国际足球史上第一位为国家队出赛200场的球员。
2023年10月13日，C罗在3-2击败斯洛伐克的比赛中梅开二度，带领葡萄牙获得2024年欧洲足球锦标赛的参赛资格。目前职业生涯总进球达857个的他矢言有意挑战1000球大关：“波尔图足球俱乐部主席豪尔赫为我设下1000球的挑战。这是件困难的事，但一切取决于我的心态和动力，以及我的双腿。这要循序渐进，1000球前要先达到900球，而我有信心做到。”葡萄牙主帅罗伯托·马丁内斯亦大赞：“C罗今季在球会踢了很多比赛，进球停不了，状态很好，他是葡萄牙的榜样。”
2024年6月18日，C罗参加了对阵捷克的2024年欧洲足球锦标赛F组赛事，成为唯一一位欧洲杯六朝元老，外界认为这会是C罗在欧洲杯的最后一舞。在C罗的带领下，葡萄牙在小组赛前两轮分别战胜捷克和土耳其，提前一轮出线，至最后一轮在主力球员退场的情况下爆冷输给了格鲁吉亚国家足球队。来到淘汰赛16强，葡萄牙迎战斯洛文尼亚。虽然两队实力差距巨大，比赛依旧踢得很焦灼，双方最终0比0拖入加时赛。加时赛上半段，葡萄牙获得点球绝杀机会，由C罗主罚。结果C罗的点球被斯洛文尼亚门将扬·奥布拉克精准扑出，丢点的C罗伤心落泪，队友和教练纷纷上前安慰。之后的点球大战中，C罗自我救赎，第一个主罚命中。最终，在门将迪奥戈·科斯塔三连扑的加持下，葡萄牙点球大战3比0获胜，晋级8强。在随后的8强赛中，葡萄牙与基利安·姆巴佩等人领衔的法国继续强强对话，C罗欧洲杯累积出场次数达到30场。经过120分钟的鏖战，双方0比0的进入到点球大战，最终葡萄牙3比5被法国队击败，止步八强。