In der Spanischen A-Nationalmannschaft debütierte Aleix Gómez am 28. Oktober 2017 in Magdeburg beim 26:24-Sieg gegen Deutschland. Er bestritt bisher 40 Länderspiele, in denen er 127 Tore erzielte. Bei der Weltmeisterschaft 2019 belegte er den 7. Platz. Ein Jahr darauf krönte er sich mit Spanien zum Europameister 2020. Mit der spanischen Auswahl gewann er bei den Olympischen Spielen in Tokio Bronze. Im gesamten Turnier verwandelte er 44 von 47 Würfen, darunter 19 von 21 Siebenmetern und 25 von 26 Feldwürfen. Am Turnierende wurde er in das All-Star-Team gewählt.