Pela seleção, Roman Bürki disputou o Campeonato Europeu de Sub-21 de 2011. Integrou também o elenco da Seleção Suíça na Copa do Mundo FIFA de 2014. Porém, estreou pela mesma somente em 18 de novembro de 2014 em partida amistosa contra a Polônia. Ele fez parte da equipe para a Eurocopa de 2016, mas nunca chegou a jogar nenhuma partida. Ele foi incluído na lista dos 23 jogadores para a Copa do Mundo FIFA de 2018. Em 2018, Bürki afirmou que não queria ser mais convocado para poder se concentrar no Borussia Dortmund.