Pada turnamen Euro 2008, Klose belum bisa mencetak gol di babak grup, dan hanya mampu memberikan dua umpan matang untuk dua gol Podolski ke gawang , dengan kemenangan 2–0 untuk Jerman. Ia baru bisa memecah kebuntuannya di fase "knockout", saat melesakkan satu gol masing-masing ke gawang dan . Uniknya, kedua gol tersebut merupakan gol kedua Jerman dan kedua pertandingan berakhir dengan skor 3–2. Sayangnya, ia tak mampu mencetak gol pada pertandingan final kontra dan harus tunduk 1–0, berkat gol Fernando Torres.