Werner va ser cridat per la selecció absoluta el 22 de març del 2017 per l'entrenador Joachim Löw per a jugar l'amistós contra Anglaterra i el partit classificatori pel Mundial de 2018 contra Azerbaijan el 22 i el 26 de març de 2017 respectivament, d'aquesta manera es convertia en el primer jugador del Leipzig en vestir la samarreta de la selecció alemanya. El 25 de juny del 2017, va marcar 2 gols contra el Camerun i el 29 de juny un gol davant de Mèxic a la Copa Confederacions 2017, convertint-se en el màxim golejador del torneig i guanyant la Bota d'Or.