错失了出征俄罗斯世界杯的机会。2018年10月，伊东纯也之前随日本国家足球队征战了两场友谊赛，其在与巴拿马的比赛中首发出战并打入1球，与乌拉圭的比赛则是没有出战。伊东纯也也得到了日本国家队主帅森保一的征召，作为轮换主力来参加2022年世预赛，与堂安律竞争主力右前卫。2019年世预赛主场作战日本对蒙古，半场比赛就已经4球领先了，但是进球中并没有伊东纯也的份，不过他的存在感却是最强的，因为4个进球里面有3个来自于他的助攻，仅仅半场就上演了助攻帽子戏法。