Свой первый матч в футболке «селесао» Коутиньо провёл 7 октября 2010 года, выйдя на поле в основном составе. Матч завершился со счётом 3:0 в пользу Бразилии, на момент этого поединка игроку было 18 лет. В 2011 году Коутиньо выступал за сборную Бразилии U-20 на чемпионате мира в Турции. В финале турнира бразильцы переиграли сверстников из Португалии. На счёту Филипе три гола. Филипе не попал в заявку сборной Бразилии на чемпионат мира по футболу 2014 года. 7 июня 2015 года в матче против Мексики забил свой дебютный гол за сборную. В 2016 году в матче Кубка Америки против сборной Гаити Коутиньо сделал хет-трик. В 2018 году Коутиньо участвовал на своём первом чемпионате мира. На турнире он сыграл 5 игр и забил 2 гола на групповой стадии. Первый гол в ворота Швейцарии, этот гол принёс бразильцам ничью. Второй мяч Коутиньо забил в ворота Коста-Рики. Бразилия дошла до четвертьфинала где уступила Бельгии со счётом 2:1, а Коутиньо попал в символическую сборную турнира. Через год Филипе был приглашён в сборную для участия в Кубке Америки, который состоялся в Бразилии. В первом матче в группе против Боливии отличился дважды, а его команда победила 3:0. Был признан лучшим игроком матча. Во втором матче против Венесуэлы (0:0) был опять признан лучшим игроком матча. Бразилия выиграла Кубок Америки, а Коутиньо провёл на турнире 6 матчей, забил 2 гола и отдал 1 результативную передачу.