Çalhanoğlu spielte für einige Jugendauswahlmannschaften (U16, U17, U19, U20, U21) des türkischen Fußballverbandes. Im Rahmen der U20-Weltmeisterschaft 2013 wurde er ins Turnieraufgebot der türkischen U20-Nationalmannschaft berufen. Die Mannschaft erreichte das Achtelfinale und schied durch eine 1:4-Niederlage gegen den späteren Turniersieger der französischen Auswahl aus dem Turnier aus. Çalhanoğlu absolvierte alle Spiele und zählte zu den auffälligsten Spielern des Turniers. Durch seinen Anschlusstreffer im letzten Gruppenspiel gegen die australische U20-Nationalmannschaft, den er mit einem Weitschuss erzielte, leitete er den Sieg seiner Mannschaft und damit das Weiterkommen ein. Des Weiteren in diesem letzten U20-Gruppenspiel wurde er zum "Man of the Match" gewählt und erhielt dafür unter anderem vom australischen Botschaftsrat die Gallipoli-Freundschaftsmedaille.