После выступлений за сборную Германии на различных молодёжных уровнях Гнабри дебютировал на международной арене в ноябре 2016 года в матче квалификации ЧМ-2018 против сборной Сан-Марино (8:0), забив хет-трик. Он представлял Германию на Евро-2020.