גריזמן ייצג את מגוון הנבחרות הצעירות של צרפת, והוביל את צרפת לזכייה באליפות אירופה עד גיל 19 בשנת 2010. בשנת 2014 הופיע לראשונה במדי נבחרת צרפת הבוגרת, ושיחק במדיה במונדיאל 2014. ביורו 2016, צרפת, מארחת הטורניר, סיימה כסגנית, כאשר גריזמן זוכה בפרס השחקן המצטיין של הטורניר והיה למלך השערים. במונדיאל 2018 היה גריזמן שותף בכיר לזכייה בתואר, תוך כיבוש ארבעה שערים ובישול שניים, זכייה בכדור הארד ובחירה בו כשחקן המצטיין במשחק הגמר.