Lichtsteiner war Schweizer U-21-Nationalspieler und gab sein Debüt in der A-Nationalmannschaft unter Jakob Kuhn am 15. November 2006 beim 1:2 im Freundschaftsspiel gegen Brasilien. Bei der Fussball-Europameisterschaft 2008, der Heim-EM der Schweizer, wurde er erstmals bei einem grossen Turnier ins nationale Aufgebot berufen und stand bei allen drei Gruppenspielen in der Startelf. Sein erstes Tor für die Nationalmannschaft erzielte er im letzten Spiel der EM-Qualifikation. Sein zweites Länderspieltor erzielte Lichtsteiner beim denkwürdigen 5:3-Sieg gegen Deutschland zum zwischenzeitlichen 3:1.