Ha fatto parte della selezione nipponica che ha preso parte ai Giochi Olimpici di Pechino nel 2008. Ha fatto il suo debutto in Nazionale il 21 luglio 2013, contro la Cina, partita pareggiata 3-3. Ha fatto il suo primo gol con la maglia del Giappone contro la Nuova Zelanda, segnando di testa. Ha partecipato anche ai Mondiali in Brasile del 2014. Ha giocato, però, solo una partita (contro la Costa d'Avorio), facendo un'ottima presentazione al centro della difesa fino all'ingresso di Didier Drogba che lo manda completamente in tilt, facendolo guadagnare un cartellino giallo. Poi Morishige si perde Wilfried Bony sul gol del pareggio. La partita finì 2-1 per gli africani. Dopo il disastroso mondiale, partecipa alla Coppa delle nazioni asiatiche 2015, dove egli gioca le partite con la fascia da capitano. A settembre 2015 realizza il suo secondo gol contro l'Afghanistan, grazie a Keisuke Honda, che gli ha fornito l'assist. È uno dei titolari della Nazionale.