شارك لأول مرة مع منتخب فرنسا في عام 2007، عن عمر يناهز 19 عامًا. ومنذ ذلك الحين، خاض أكثر من 80 مباراة دولية، بما في ذلك مشاركته والتسجيل في ثلاث بطولات كبرى: نسختي 2008 و2012. من بطولة أمم أوروبا 1988، وكأس العالم 2014. سجل هدفه الأول في مباراة ودية ضد النمسا، ويحتل المرتبة العاشرة في قائمة هدافي بلاده في التاريخ. تم استبعاد بنزيما بشكل مثير للجدل من تشكيلة الفريق لكأس العالم 2010، ولم يلعب لمنتخب فرنسا بعد تورطه في فضيحة ابتزاز في عام 2015، قبل العودة إلى التشكيلة في الوقت المناسب ليورو 2020.