Am 17. Oktober 2010 debütierte Lohkemper für die U16-Nationalmannschaft gegen die Auswahl Nordirlands. Bei seinem Debüt für die U17 am 12. November 2011 gegen die Auswahl Aserbaidschans erzielte Felix Lohkemper einen Treffer. Er wurde mit dieser Auswahl bei der U-17-Europameisterschaft 2012 Vizeeuropameister. In seinem ersten Spiel für die U18-Auswahl erzielte Lohkemper am 14. November 2012 gegen die Auswahl Italiens das Tor zum 3:0-Endstand.