Polonya millî takımınında düzenli olarak formasını giyen Gortat, altyapı millî takımlarının tamamında forma giydi. 2007 Avrupa Basketbol Şampiyonası'yi kaçırırken elemeler hariç Polonya formasını resmi bir turnuvada ilk kez ülkesinin ev sahibi olarak düzenlediği 2009 Avrupa Basketbol Şampiyonasında giydi. Gortat, bu turnuvada forma giydiği altı karşılaşmada maç başına 34.5 dakika süre aldı ve 14.3 sayı, 10.8 ribaund ortalamalarıyla oynadı. Takımı onun liderliğinde ikinci tura kadar yükselse de bu turda elenip turnuvayı dokuzuncu sırada tamamlarken tutturduğu maç başına 10.8 ribaund ortalamasıyla EuroBasket 2009'un maç başına ribaund istatistiğinde birinci sırada yer aldı.