После того, как Педру Паулета объявил об окончании карьеры, Нуну Гомеш стал его преемником в сборной страны. В отборочном турнире на Чемпионат Европы 2008, он забил три гола. На первенство Европы, нападающий поехал в качестве капитана национальной сборной. В четвертьфинале против сборной Германии Нуну Гомеш отметился голом, став четвёртым игроком в мире забивавшим на трех чемпионатах Европы.