Ngày 15 tháng 10 năm 2014, Mahrez ghi bàn thắng quốc tế đầu tiên sau pha kiến tạo của Islam Slimani trong trận thắng 3-0 của Algérie trước Malawi ở Vòng loại cúp bóng đá châu Phi. Trong tháng 12 năm 2014, anh đã được xác nhận như là một nhân tố quan trọng của đội tuyển Algérie thi đấu trong vòng chung kết Giải vô địch bóng đá châu Phi 2015 diễn ra ở Guinea Xích Đạo. Anh cùng với đội bóng vào đến vòng tứ kết trước khi thua Bờ Biển Ngà (đội sau đó đăng quang), trong đó có đóng góp quan trọng trong chiến thăng 2-0 trước Senegal ở trận đấu cuối của vòng bảng, giúp Algérie vào vòng tứ kết với tư cách nhì bảng C.