Nike Lorenz war seit 2012 Jugendnationalspielerin. Sie debütierte am 30. September 2014 in der A-Nationalmannschaft und hat als Innenverteidigerin einen Stammplatz. Insgesamt bestritt sie bislang 137 Länderspiele, davon acht in der Halle. Bei den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro gewann sie die Bronzemedaille gegen Neuseeland. Für diesen Erfolg wurde sie gemeinsam mit ihrer Mannschaft am 1. November 2016 mit dem Silbernen Lorbeerblatt geehrt. 2018 gewann Nike Lorenz mit der deutschen Mannschaft den Titel bei der Hallenhockey-Weltmeisterschaft 2018 in Berlin. Sowohl bei der Europameisterschaft 2019 in Antwerpen als auch bei der Europameisterschaft 2021 in Amsterdam erreichte sie den zweiten Platz hinter den Niederländerinnen. Bei den Olympischen Spielen in Tokio belegte die deutsche Mannschaft den zweiten Platz in der Vorrunde. Im Viertelfinale schieden die Deutschen mit 0:3 gegen die Argentinierinnen aus.