Vào ngày 31 tháng 7 năm 2013, Rebić được đưa ra danh sách triệu tập cho đội tuyển quốc gia trong trận đấu với Liechtenstein. Vào ngày 14 tháng 8 năm 2013, anh xuất hiện lần đầu tiên tại tuyển Croatia, và ra sân từ phút 63. Ở phút 67, Rebić ghi bàn thắng đầu tiên cho đội tuyển quốc gia. Anh được ca ngợi bởi huấn luyện viên Croatia, Igor Štimac. Anh giúp Croatia giành chiếc vé đến World Cup 2014 bằng chiến thắng 2-0 ở vòng đấu cuối cùng loại. Tại Brazil, anh bị đuổi khỏi sân trong trận đấu với Mexico dẫn đến thất bại 1-3 trước đội bóng này và bị loại.

Anh tiếp tục có tên trong danh sách 23 cầu thủ Croatia tham dự World Cup 2018 trên đất Nga, giải đấu mà anh và các đồng đội đã lọt vào trận chung kết, chịu thất thủ 2-4 trước đội tuyển Pháp và giành ngôi á quân.