Nowitzki tog tillsammans med det tyska basketlandslaget brons vid VM 2002 och tog silver vid EM 2005. Han blev vid båda turneringarna, liksom redan vid EM 2001 vald till turneringens bäste spelare (MVP). Vid EM 2005 blev Nowitzki även vald till bäste poänggörare och in i "All Tournament Team".