Tevens is Hermoso actief bij het Spaans vrouwenvoetbalelftal. Ze debuteerde in juni 2012 tegen Turkije. Met het Spaans elftal bereikte ze in 2013 de kwartfinale van het Europees kampioenschap. In 2015 behoorde ze tot de Spaanse selectie voor het WK in Canada. Hermoso speelde alleen in de eerste wedstrijd van Spanje tegen Costa Rica, waarin ze in de basis startte. In 2017 won Hermoso met Spanje de Algarve Cup. Ze scoorde in de groepswedstrijd tegen Noorwegen.