Главный тренер сборной Ирландии Джованни Трапаттони включил Лонга в число участников Евро-2012, на который Шейн был заявлен под номером 19. Во время подготовки к турниру, нападающий принял участие в товарищеском матче против сборной Боснии и Герцеговины, который состоялся 26 мая 2012 года. Выйдя на замену на 63-й минуте, через 14 минут забил единственный и победный гол в игре. На самом Евро-2012 сборная Ирландии заняла последнее место в группе C, проиграв все три матча. Шейн Лонг принял участие в двух из них — 10 июня против Хорватии (1:3) и 18 июня против Италии (0:2). Единственный мяч сборной Ирландии на турнире забил защитник Шон Сент-Леджер.