Rensenbrink nåede i løbet af sin karriere at spille 49 kampe og score 14 mål for Hollands landshold, som han repræsenterede i årene mellem 1968 og 1979. Han var en del af det hollandske hold der vandt sølv ved både VM i 1974 i Vesttyskland og ved VM i 1978 i Argentina. Desuden var han med til blive nummer tre ved EM i 1976.