Henry, Euro 2004'te Fransa'nın tüm maçlarında oynadı ve 2 gol attı. Fransa, grup maçlarında İngiltere'yi yense de sonunda turnuva şampiyonu Yunanistan önünde, çeyrek finalde 1-0’lık skorla kaybetmekten kurtulamadı. Henry, 2006 FIFA Dünya Kupası boyunca Fransa millî takımının değişmez isimlerinden biri oldu. Hep tek forvet olarak oynadı. Turnuvada vasat bir grafik çizse de, 2006 Dünya Kupası'nın en iyi oyuncuları listesinde kendine yer buldu. 2006 Dünya Kupası'nda Zidane gibi toplamda üç gol kaydetti. Halbuki Fransa, sonradan İtalya'ya finalde penaltılarda 5-3'lük skorla boyun eğdi. Henry, 107. dakikada küçük bir sakatlık sonucu oyundan çıktığı için penaltı atanlar içerisinde yer almadı. Henry, Altın Top Ödülü için yarışan 10 adaydan biri olarak gösterilse de sonuçta ödül, takım arkadaşı olan Zidane'a verildi 2006'da FIFPro Dünya XI takımına seçildi.