در ردهٔ ملی نیز هانری با تیم ملی فرانسه به قهرمانی در جام جهانی ۱۹۹۸، یورو ۲۰۰۰ و جام کنفدراسیون‌ها ۲۰۰۳ رسید. او با ۵۱ گلِ زده در ۱۲۳ بازی، بهترین گلزن ملی در فرانسه است. او در جام کنفدراسیون‌های سال ۲۰۰۳ بهترین بازیکن و بهترین گلزن این تورنمنت شد، و توپ طلا و کفش طلای این جام را از آن خود کرد. او پس از ناکامی فرانسه در جام جهانی ۲۰۱۰ از تیم ملی فرانسه کناره‌گیری کرد.