Pada 2 September 2011, Lovren menjaringkan gol antarabangsa pertamanya ketika menentang Malta dalam kelayakan UEFA Euro 2012. Beliau termasuk dalam 23 pemain Croatia yang beraksi di UEFA Euro 2012. Tetapi beliau dikeluarkan dari skuad itu akibat mengalami kecederaan seminggu sebelum sepak mula kejohanan.