Tătărușanu đã được chọn vào đội hình 28 người sơ bộ của UEFA Euro 2016 và cuối cùng đã lọt vào danh sách cuối cùng. Anh đã chơi trong cả ba trận đấu cuối cùng của vòng bảng, bao gồm cả trận khai mạc với chủ nhà Pháp.