در جام ملت‌های اروپا ۲۰۱۶ نانی توسط فرناندو سانتوس، سرمربی تیم ملی فوتبال پرتغال به این مسابقات دعوت شد. او بازیکنی بسیار تأثیرگذار برای پرتغال بود با این که در دور گروهی آن‌ها فقط با ۳ امتیاز و ۳ تساوی برابر تیم‌های مجارستان؛ ایسلند و اتریش توانستند به دور بعد بروند در دور بعد آن‌ها ابتدا کرواسی، سپس لهستان و در نیمه نهایی ولز شگفتی ساز را شکست دادند. در فینال که او نیز حضور داشت در برابر فرانسه میزبان قرار گرفتند که با وجود مصدومیت رونالدو در دقایق ابتدایی، او بازوبند کاپیتانی را بر بازو بست. سرانجام پرتغال توانست با گل ادر در دقیقه ۱۰۹ قهرمان شود. در پایان این مسابقات نانی در تیم منتخب مسابقات قرار گرفت.