Slimani debuteerde op 26 mei 2012 in het Algerijns voetbalelftal, in een oefeninterland tegen Niger. Een jaar later speelde hij voor het eerst op een eindtoernooi, het Afrikaans kampioenschap 2013. Slimani kopte na een uur spelen in een groepsduel op het WK 2014 tegen Rusland de 1–1 binnen, tevens de eindstand. Daardoor werd Algerije tweede in groep H en plaatste het zich voor het eerst in de geschiedenis voor de tweede ronde van een WK. Slimani maakte ook deel uit van de Algerijnse ploeg op het Afrikaans kampioenschap 2015 en het Afrikaans kampioenschap 2017. Hij won met Algerije het Afrikaans kampioenschap 2019.