Sandro Raniere spielte in den Jahren 2008 und 2009 für die brasilianische U-20-Nationalmannschaft, die er beim Campeonato Sudamericano Sub-20 2009 als Kapitän anführte. Insgesamt bestritt er beim Campeonato Sub-20 acht Partien, in denen er einen Treffer erzielte. Sein erstes A-Länderspiel absolvierte er am 9. September 2009, als er beim WM-Qualifikationsspiel gegen Chile in der 68. Minute für Júlio Baptista eingewechselt wurde. Bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2010 war er einer der sieben Spieler, die durch eine Verletzung eines nominierten Spielers, in den WM-Kader aufgerückt wären. Am 7. Oktober 2010 kam er beim 3:0-Auswärtssieg beim Iran zu seinem zweiten Länderspiel. Seither wird der Mittelfeldspieler regelmäßig ins Aufgebot berufen. Im Sommer 2011 wurde er für die Copa América in Argentinien nominiert.