Am 9. November 2010 debütierte Werner für die deutsche U15-Nationalmannschaft gegen Polen und erzielte dabei einen „lupenreinen“ Hattrick. Bei seinem Debüt für die U16-Nationalmannschaft des DFB am 19. September 2011 gegen Schottland erzielte er einen Treffer. Er absolvierte am 14. April 2012 gegen Österreich sein erstes Spiel für das deutsche U17-Nationalteam und wurde anschließend für die U17-Europameisterschaft 2012 nominiert. Er wurde mit Deutschland bei diesem Turnier Vizeeuropameister und war im Endspiel gegen die Niederlande über die volle Spieldistanz im Einsatz. Am 30. Mai 2013 gab Werner zwei Monate nach seinem 17. Geburtstag sein Debüt für die deutsche U19-Nationalmannschaft gegen Dänemark und war mit einem erzielten Tor erfolgreich.