Перед началом отборочного турнира на Евро-2016 Швайнштайгер был назначен новым капитаном сборной Германии после ухода из команды Филиппа Лама. В марте 2016 года он получил травму во время тренировки со сборной, из-за чего пропустил оставшуюся часть клубного сезона, однако смог восстановиться к началу чемпионата Европы и был включён в итоговый состав на турнир. В стартовом матче против Украины (2:0) Швайнштайгер забил гол на последних минутах добавленного времени. В серии послематчевых пенальти четвертьфинального матча с Италией он не реализовал свой удар, однако Германия всё равно смогла одержать победу. В полуфинале против Франции Швайнштайгер в борьбе с Патрисом Эвра сыграл рукой в своей штрафной площади, из-за чего в ворота немцев был назначен пенальти, который реализовал Антуан Гризманн. Германия проиграла этот матч со счётом 0:2 и завершила своё выступление на турнире. 29 июля 2016 года Бастиан Швайнштайгер объявил о завершении карьеры в сборной. 31 августа был проведён товарищеский матч сборных Германии и Финляндии, который стал прощальным для немецкого полузащитника. На посту капитана команды его сменил вратарь Мануэль Нойер.