Piala Dunia FIFA 2010

Pada 17 Jun 2010, Park menjaringkan gol sendiri ketika kekalahan 4–1 kepada Argentina dalam Piala Dunia FIFA 2010.[19] Walau bagaimanapun, Park menebus kesilapannya ketika perlawanan seterusnya Korea menentang Nigeria dengan menjaringkan gol menerusi sepakan percuma untuk seri 2–2, membolehkan Korea Selatan mara ke pusingan 16. Ketika pusingan 16, sepakan percuma Park sebelum separuh masa terkena tiang. Gol lewat dari Luis Suárez meletakkan Uruguay di atas. Perlawanan berakhir dengan kemenangan 2–1 kepada Uruguay yang kemudiannya layak ke suku akhir Piala Dunia FIFA 2010, menyingkirkan Korea Selatan.

Sukan Asia 2010

Park bersama Kim Jung-Woo, dipanggil ke pasukan B-23 untuk mengambil bahagian dalam Sukan Asia 2010 yang diadakan di Guangzhou. Pasukan itu diketuai oleh bekas kapten pasukan kebangsaan Hong Myung-Bo. Park tidak bermain dalam perlawanan pertama menentang Korea Utara, yang berakhir dengan kekalahan 0-1. Dia masuk sebagai pemain gantian dalam perlawanan seterusnya menentang Jordan, dimana Korea Selatan menang 4–0. Dia memulakan perlawanan semasa perlawanan terakhir kumpulan menentang Palestin, dimana dia menjaringkan gol kedua ketika kemenangan 3–0 sebelum dikeluarkan. Korea Selatan layak ke pusingan kalah mati, setelah berada di tempat kedua dalam Kumpulan C dengan enam mata. Dalam perlawanan seterusnya menentang China, Park bermain keseluruhan perlawanan, menjaringkan satu gol pada minit ke 50 untuk membantu Korea Selatan menang 3–0. Ketika perlawanan suku akhir menentang Uzbekistan, Park sekali lagi berpengaruh dalam memimpin Korea untuk kemenangan. Park menjaringkan gol ketiganya dalam pertandingan beberapa minit selepas separuh masa pertama masa tambahan, selepas pasukan bermain dengan keputusan seri 1-1 dalam masa biasa. Korea Selatan menang perlawanan itu dengan keputusan 3–1, dan Park dikeluarkan pada minit ke 108. Walaupun Park bermain dalam perlawanan separuh akhir menentang UAE, dia gagal menjaringkan gol dan Korea Selatan kalah 0–1 selepas UAE menjaringkan gol pada minit akhir masa tambahan. Ketika perlawanan penentuan pingat gangsa menentang Iran, Park menjaringkan gol keempatnya dalam pertandingan. Dengan South Korea ketinggalan 3–1, Park menjaringkan gol untuk menjadikan kedudukan 3–2. Korea Selatan akhirnya menang 4–3 untuk mendapat pingat gangsa, dengan dua gol dari Ji Dong-Won.

Piala Asia 2011

Walaupun Park disenaraikan dalam skuad untuk Piala Asia 2011, dia gagal mengambil bahagian kerana kecederaan dan digantikan oleh Ji Dong-Won. Selepas pertandingan itu, dia dinamakan kapten pasukan kebangsaan menggantikan Park Ji-Sung yang bersara. Tetapi pada tahun 2012, jurulatih yang baru dilantik, Choi Kang-Hee menamakan Lee Jung-Soo sebagai kapten pasukan kebangsaan, menggantikan Park.

Olimpik London 2012

Park dipilih sebagai pemain lebih umur oleh jurulatih Korea B-23, Hong Myung Bo untuk Sukan Olimpik Musim Panas 2012 London. Park menjaringkan gol pembukaan dalam perlawanan kedua peringkat kumpulan menentang Switzerland. Dalam perlawanan penentuan pingat gangsa menentang Jepun, Park Chu-Young menjaringkan gol pertama dalam kemenangan 2-0.

Piala Dunia FIFA 2014

Walaupun tidak bermain dalam pasukan utama secara tetap selama beberapa tahun, Park dimasukkan dalam skuad Korea Selatan untuk Piala Dunia FIFA 2014. Dia bermain dalam perlawanan menentang Rusia dan Algeria.Persembahan beliau adalah teruk, mencatat kosong percubaan pada sasaran dalam kedua-dua perlawanan. Dia telah digantikan oleh Kim Shin-Wook untuk perlawanan terakhir menentang Belgium.

Gol antarabangsa