Γεννημένος στη Γαλλία, ο Μαχρέζ εκπροσωπεί σε διεθνές επίπεδο την Αλγερία, πραγματοποιώντας το ντεμπούτο του το 2014. Έχει συμμετάσχει στο Μουντιάλ του 2014 και στα κύπελλα εθνών Αφρικής του 2015, 2017 και 2019, κατακτώντας το κύπελλο το 2019.