Tamires também foi titular no elenco da Seleção Brasileira de Futebol Feminino, nas Olimpíadas de 2016 e na Copa América Feminina de 2018. A brasileira conquistou o título da Copa América de Futebol Feminino em 2018 com a Seleção, participando de sete jogos. Ela foi convocada pelo técnico Vadão em maio de 2019 para a disputa da Copa do Mundo Feminina de 2019.