Ao nível internacional, representa Camboja Sub-23. A sua principal função em campo é Médio.

Em 2 presenças em Campeonato Sub-23 da AFF 2023, Phoeuk Thatthai contribuiu com 0 golos e 0 assistências, completou 1 passes-chave em 8 passes totais e registou uma precisão de passe de 4.