Sur le plan international, Coutinho débute tôt dans les sélections jeunes brésiliennes et remporte le Championnat CONMEBOL U17 2007 et la Coupe du monde U20 2011. En 2010, à dix-huit ans, Philippe joue sa première rencontre avec l'équipe du Brésil A. Pour autant, sa seconde cape n'intervient que durant la saison 2014-2015 à la fin de laquelle il participe à sa première compétition majeure, la Copa América 2015. Il est ensuite convoqué pour toutes les épreuves jouées par le Brésil : Copa América 2016 et 2019 ainsi que la Coupe du monde 2018.