За сборную Белоруссии выступал с 1996 года. По состоянию на 10 мая 2014 года провёл 135 матчей, пропустил 337 шайб, набрал 1 (0+1) бомбардирский балл, получил 22 минут штрафа.
На чемпионате мира 2012 скандально покинул расположение сборной Белоруссии самовольно, не поставив в известность тренерский штаб и команду. По неофициальным данным, это произошло из-за конфликта с (на тот момент) главным тренером сборной Белоруссии Кари Хейккиля. Также Андрей Мезин должен был выплатить 1/3 своей годовой зарплаты из-за невыполнения своих контрактных обязательств перед «Динамо-Минск» в сборной Белоруссии, так как клуб принял решение о досрочном расторжении контракта по причинам, связанных с дисциплинарным взысканием[5].
23 февраля 2015 года официально объявил о завершении карьеры игрока.
По итогам чемпионата мира 2009 был признан директоратом чемпионата лучшим вратарём турнира. Также вошёл в состав символической сборной по версии журналистов.