Лоренте сыграл 84 матча за сборную Испании. В 1992 и 1996 году он ездил с ней на чемпионат мира, где выиграл бронзу и серебро соответственно. Также он стал чемпионом Европы 1996 года. В финале следующего континентального первенства он сделал дубль в ворота сборной России, правда это лишь отсрочило победу россиян, одержавших верх в серии пенальти.