2017. március 22-én debütált a felnőtt válogatottban az angolok elleni barátságos meccsen, ahol 77 percet töltött a pályán. Joachim Löw nevezte a 2017-es konföderációs kupára utazó keretbe. Június 25-én a tornán a kameruni válogatott ellen 3–1-re győztek, mely során duplázott. A 66. percben Joshua Kimmich jobb oldali beadására érkezett, majd hat méterről, csukafejessel bólintott a kapuba. A 81. percben a csereként beálló Benjamin Henrichs visszatett labdáját lőtte kapásból a jobb sarokba, ezzel kialakította a végeredményt. Négy nappal később Mexikó elleni elődöntőn az 59. percben öt méterről az üres kapuba gurította be a labdát. A mérkőzést 4–1-re nyerték meg és így a döntőbe jutottak. A fináléban a német válogatott 1–0-ra nyert Chile ellen, a 20. percben 20 méterre a saját kapujától Werner elvette Marcelo Díaztól a labdát, majd miután kicselezte Claudio Bravót, az egyedül érkező Lars Stindl elé gurított, aki az üres kapuba passzolta a játékszert. Három góljával a torna aranycipőse lett.