U-21

Ivanović đã tham dự giải Giải vô địch bóng đá U-21 châu Âu 2006 tại Bồ Đào Nha, nơi anh là đội trưởng đội tuyển U-21 Serbia và Montenegro. Anh thi đấu bốn trận, ghi được một bàn thắng. Một năm sau đó, tại Giải vô địch bóng đá U-21 châu Âu 2007 ở Hà Lan, Ivanović giành danh hiệu Cầu thủ xuất sắc nhất giải vì đã góp công lớn giúp đội bóng của mình đoạt ngôi á quân.

Đội tuyển quốc gia

Ivanović thi đấu trận đầu tiên cho đội tuyển quốc gia vào ngày 8 tháng 6 năm 2005 tại Toronto, Canada trong cuộc đối đầu giữa Serbia và Montenegro và Ý. Trận đấu kết thúc với tỉ số 1-1 và anh vào sân thay Marko Baša ở phút 77.[54]

Tháng 6 năm 2006, Ivanović chọn khoác áo đội tuyển Serbia sau khi quốc gia này tách khỏi Serbia và Montenegro. Ngày 12 tháng 9 năm 2007, anh đã ghi được bàn thắng đầu tiên cho đôi tuyển quốc gia ở trận đấu với Bồ Đào Nha tại Lisbon trong khuôn khổ vòng loại Euro 2008. Bàn thắn được ghi ở phút 88 từ quả đá phạt của Dejan Stanković giúp Serbia cân bằng tỉ số 1-1.[55]

Mặc dù không được ra sân thi đấu thường xuyên tại câu lạc bộ, Ivanović vẫn luôn có một vị trì thi đấu chính thức trong đội tuyển quốc gia dưới thời huấn luyện viên Radomir Antić. Anh đá cặp trung vệ cùng với cầu thủ của Manchester United, Nemanja Vidić. Tính đến ngày 29 tháng 3 năm 2009, Ivanović là một trong những cầu thủ ghi bàn hàng đầu tại bảng 7 vòng loại World Cup 2010 khu vực châu Âu với 3 bàn thắng vào lưới các đội tuyển Pháp, Litva và Romania.[56][57]

Ngày 22 tháng 5 năm 2010, Ivanović đã được huấn luyện viên Radomir Antić chọn vào danh sách 23 cầu thủ Serbia tham dự World Cup 2010 tại Nam Phi.[58] Tại giải đấu này, anh đã ra sân đầy đủ trong cả ba trận vòng bảng của Sebia với Ghana, Đức và Úc.[59] Serbia đã bị loại sau khi để thua Úc 2-1 ở lượt trận cuối cùng vòng bảng.

Ngày 28 tháng 12 năm 2013, Ivanović đoạt danh hiệu Cầu thủ Serbia xuất sắc nhất năm. Anh là cầu thủ thứ ba trong lịch sử Serbia được nhận danh hiệu này hai lần (cùng với Nemanja Vidić và Dejan Stanković) nhưng là cầu thủ đầu tiên nhận giải hai năm liên tiếp.[60]

Anh tiếp tục được triệu tập tham dự World Cup 2018 tại Nga, giải đấu mà anh đã góp mặt ở cả ba trận vòng bảng trước các đối thủ Brasil, Thụy Sĩ và Costa Rica. Đội tuyển Serbia sau đó rời giải với vị trí thứ 3 vòng đấu bảng. Sau giải đấu đó, Branislav Ivanović tuyên bố chia tay đội tuyển quốc gia sau 13 năm gắn bó, tổng cộng anh đã thi đấu 105 trận và ghi được 13 bàn thắng, trở thành cầu thủ khoác áo đội tuyển quốc gia nhiều nhất từ trước đến nay.