Elmohamady maakte zijn debuut in het Egyptisch voetbalelftal op 22 augustus 2007 in een vriendschappelijke interland tegen Ivoorkust in Parijs. Hij speelde de volledige wedstrijd, die eindigde in een 0-0 gelijkspel. In 2007 kwam hij uiteindelijk tot vier optredens in het nationaal elftal, waaronder twee in het kwalificatietoernooi voor het Afrikaans kampioenschap voetbal 2008. Egypte dwong kwalificatie af en de bondscoach nam Elmohamady in januari 2008 op in de selectie voor het toernooi. Op 22 en 26 januari 2008 speelde hij zijn eerste wedstrijden op een hoofdtoernooi in de groepsfase tegen Kameroen (4-2 winst) en Soedan (3-0 winst). Hij speelde uiteindelijk alleen in deze wedstrijden en zat de overige zes duels op de bank. Egypte won het toernooi. Elmohamady speelde zijn eerste interlands onder directe auspiciën van de wereldvoetbalbond FIFA in juni 2008 in de kwalificatie voor het wereldkampioenschap voetbal 2010. Met Egypte nam hij ook deel aan de FIFA Confederations Cup 2009. In de wedstrijd tegen het Braziliaans voetbalelftal werd hij in de 89ste minuut met een rode kaart van het veld gestuurd door scheidsrechter Howard Webb. Op 20 januari 2010 maakte hij zijn eerste interlanddoelpunt tegen Benin. Hij opende in de achtste minuut de score in het duel op het gewonnen Afrikaans kampioenschap (eindstand 2-0). Elmohamady werd in juni 2018 door bondscoach Héctor Cúper opgenomen in de selectie van Egypte voor het wereldkampioenschap in Rusland. Zijn toenmalige teamgenoten Mile Jedinak (Australië) en Birkir Bjarnason (IJsland) waren eveneens actief op het toernooi.