מתאוס שיחק 150 פעמים במדי נבחרת גרמניה, משחקו הראשון היה ב-1980, כאשר לקראת משחקי אליפות אירופה, צורף לנבחרת מערב גרמניה והיה שותף לזכייתה ביורו 1980. במונדיאל 1990 היה קפטן נבחרת מערב גרמניה שזכתה באליפות, השתתף במונדיאלים עם הנבחרת הגרמנית המאוחדת ב-1994 וב-1998. בטורניר יורו 2000 שהתקיים בהולנד ובבלגיה ספג מתאוס ביקורת קשה בשל יכולתו הדלה בטורניר ובשל התעקשותו לשחק ברמות הגבוהות ביותר כשהוא כמעט בן ארבעים, ובשל הטענה שקבע את ההרכבים למאמנו אריך ריבק. מתאוס מחזיק בשיא של חמישה טורנירי מונדיאל, בהם השתתף ב-25 משחקים (השחקן היחיד שמחזיק בשיא דומה הוא אנטוניו קרבחאל מ, אך זה שיחק רק 11 משחקים. ג'יאנלואיג'י בופון זומן לחמישה טורנירים, אך לא שיחק בכולם, ומספר ההופעות שלו קטן משל מתאוס).