Op het wereldkampioenschap 2014 in Brazilië vertegenwoordigde hij zijn land alleen in het groepsduel tegen Ecuador. Bondscoach Didier Deschamps nam Sagna op 12 mei 2016 op in de Franse selectie voor het EK 2016, in eigen land. Hierop bereikten zijn ploeggenoten en hij de finale, die ze met 0–1 verloren van Portugal. Hij was een van de meer ervaren spelers in de selectie.