היות שראמי ממוצא מרוקאי, לקראת גביע אפריקה לאומות 2008 קיבל זימון מהנרי מישל, מאמן נבחרת מרוקו, לשחק בנבחרת. ראמי דחה את ההצעה בשל שאיפה לשחק בנבחרת של ארץ הולדתו, נבחרת צרפת. ראמי ערך את הופעת הבכורה שלו בנבחרת צרפת ב-11 באוגוסט 2010 במשחק ידידות מול , ומאז הפך לשחקן קבוע בהרכב. ראמי זומן לסגל נבחרת צרפת למונדיאל 2018 בו צרפת זכתה בפעם השנייה בתולדותיה על אף שלא שותף במשחקי הטורניר.