В 2013 году в составе сборной России Сергей Гранкин выиграл Мировую лигу и чемпионат Европы, по итогам которого был награждён призом лучшему связующему турнира. 20 сентября 2014 года на чемпионате мира в Польше Гранкин провёл свой 200-й матч за сборную.