Pogrebnjak gelang in seinem ersten Einsatz für die russische Auswahl im August 2006 der Siegtreffer zum 1:0 gegen Lettland, kam aber 2007 lediglich bei einem von acht Pflichtspielen zum Einsatz, dem blamabelen 1:2 gegen Israel. Obwohl er trotz des Fehlens der beiden Stammstürmer Arschawin (Sperre) und Syrjanow (Verletzung) nicht für die ersten beiden Vorbereitungsspiele 2008 aufgestellt wurde und es zudem im erweiterten Kader der russischen Auswahl zwei bis drei gleichartige Mittelstürmer gibt, wurde Pogrebnjak in den russischen Kader für die EURO 2008 berufen, verletzte sich aber kurz vor Beginn des Wettbewerbs in einem Vorbereitungsspiel so schwer, dass er für das Turnier ausfiel und im Kader durch Oleg Iwanow ersetzt wurde. Seit 2012 wurde er nicht mehr berücksichtigt.