За два роки, на Євро-2016 вже був основним гравцем у захисті бельгійців. У першій грі групового етапу захист Бельгії пропустив два голи від збірної Італії, проте згодом не дозволив суперникам відзначитися ані в решті двох матчах у групі, ані в матчі 1/8 фіналу проти угорців (4:0). Утім в останньому з цих матчів Вермален отримав свою другу жовту картку на турнірі, через що не зміг допомогти команді у чвертьфіналі проти Уельсу, який вона програла 1:3, завершивши боротьбу за титул континентальних чемпіонів.