Op 18 december 2010 verklaarde Ghoulam in de Algerijnse sportkrant "El Heddaf" dat hij voor Algerije wenste uit te komen. In 2012 speelde hij twee interlands voor Frankrijk –21. Op 23 november 2012 maakte Ghoulam bekend dat hij met Algerije zou deelnemen aan het Afrikaans kampioenschap voetbal 2013. Enkele dagen later bevestigde de Algerijnse voetbalbond het nieuws. Hij speelde echter geen minuut op het toernooi. Op 26 maart 2013 debuteerde Ghoulam uiteindelijk voor Algerije in een WK-kwalificatiewedstrijd tegen Benin (3–1 winst). Hij gaf de assist bij het eerste doelpunt van de Algerijnen. Op 2 juni werd Ghoulam opgenomen in de selectie voor het wereldkampioenschap voetbal 2014 in Brazilië door bondscoach Vahid Halilhodžić. Hij speelde twee wedstrijden van zijn land op het toernooi, waaronder de verloren achtste finale tegen Duitsland (2–1 na verlenging). Ghoulam maakte zijn eerste interlanddoelpunt op 19 januari 2015 op het Afrikaans kampioenschap, in de eerste groepswedstrijd tegen Zuid-Afrika (3–1 winst).