Papin honore 54 sélections en équipe de France, avec laquelle il dispute la Coupe du monde 1986 et l'Euro 1992 et dont il devient capitaine. Sa carrière internationale prend fin quelques années avant l'heure de gloire de la sélection, au milieu des années 1990. Il n'est pas retenu dans les sélections françaises qui atteignent les demi-finales de l'Euro 1996 et qui remportent la Coupe du monde 1998.