A német felnőtt válogatottban 2016. június 5-én debütált Izland ellen és hétméteresből meg is szerzete első gólját a nemzeti csapatban. Tagja volt az év végi Európa-bajnokságon hatodik helyen végző csapatnak. Az egy évvel későbbi világbajnokságon lábsérülése miatt nem számíthatott rá teljes mértékben Michael Biegler szövetségi kapitány, a tornán mindössze négy gólt szerzett. A 2018-as világbajnokságon a német válogatott a 10. helyen zárt, Bölk 20 gólt szerzett 6 mérkőzésen pályára lépve.