Ronaldinho en su selección nacional

Ronaldinho debutó en las categorías inferiores de la selección brasileña en abril de 1995, cuando solo tenía 15 años. Dos años después se adjudicaría la Copa Mundial Sub-17.

Su debut como internacional absoluto fue el 26 de junio de 1999, en el partido Brasil 3 - 0 Letonia. Ese mismo año, el jugador participaría en la Copa América 1999 donde salió campeón y unos días después participó en la Copa FIFA Confederaciones 1999, en la que terminó como máximo goleador. Participó con el combinado olímpico brasileño en los Juegos Olímpicos de Sídney 2000 donde quedó eliminado en cuartos de final. Participó con la Selección de fútbol de Brasil en la Copa Mundial de Fútbol de Corea y Japón de 2002 disputando cinco encuentros contra Turquía, China, Bélgica, Inglaterra y Alemania. Anotó dos goles, uno de penalti frente a China en la primera fase, y el segundo de tiro libre directo frente a Inglaterra en cuartos de final.

En 2006 jugó en la Copa Mundial de Fútbol de 2006 en Alemania. Disputó cinco encuentros contra Croacia, Australia, Japón, Ghana y Francia. Ronaldinho no pudo anotar ningún gol en el torneo, quedando eliminado en cuartos de final por 0-1 contra Francia

Participó con el combinado olímpico brasileño en los Juegos de Pekín 2008, donde obtuvo la medalla de bronce.

El técnico brasileño Dunga no tuvo en cuenta a Ronaldinho para la Copa Confederaciones 2009, debido a que en aquella época el jugador no se encontraba en un buen nivel futbolístico.​ Tampoco lo tuvo en cuenta para el Mundial 2010, argumentando que "debía tomar decisiones según lo visto sobre el césped". Sin embargo, a finales de 2010, la selección de Brasil volvió a confiar en el brasileño y volvió a ser convocado con su selección en el amistoso contra Argentina, luciendo la camiseta de la canarinha, la misma que le había mantenido alejado durante un año y nueve meses.​ En el partido amistoso contra Argentina, disputado en Catar, la selección brasileña perdió 1-0, Ronaldinho mostró una buena actuación y fue sustituido por Douglas Costa a los 27 minutos del segundo tiempo.

En agosto de 2011, luego de nueve meses sin ser tenido en cuenta en su selección, fue nuevamente convocado para un partido contra la Selección de fútbol de Ghana.

En enero de 2013, el seleccionador Luiz Felipe Scolari "Felipao" convocó al astro brasileño para el amistoso que tendría el 6 de febrero en el estadio de Wembley, Londres. Ronaldinho fue convocado en varios amistosos durante aquel año, pero no fue convocado para la Copa Confederaciones 2013, a pesar del buen nivel de Ronaldinho en el Atlético Mineiro.

En junio de 2014, quiso ser convocado para el Mundial 2014 junto a Kaká, como suplente, para jugar su último mundial. Sin embargo, Scolari no lo aceptó. Días después Neymar sufrió una lesión durante el partido contra Colombia, donde se pensó que Ronaldinho pudo ser una opción para Scolari en ese mundial. Luego, Brasil caería inapelablemente por 1-7 ante Alemania en semifinales, en el hecho llamado "Mineirazo", provocando críticas a Scolari por no llevar a Kaká, Ronaldinho, Robinho, etc.