In 2013 speelde Gwinn haar eerste internationale wedstrijd voor het Duitse O15-team. In 2017 werd ze geselecteerd voor het reguliere Duitse nationale elftal. Op het WK 2019 in Frankrijk scoorde Gwinn de 1 - 0 als winnende doelpunt in de eerste wedstrijd voor Duitsland tegen China. Tevens werd haar de FIFA Young Player Award toegekend.