Чемпіонат Європи 2016 року у Франції став для Швайнштайгера першим турніром в ролі капітана збірної. У стартовому матчі проти України (перемога Німеччини 2:0) Швайнштайгер забив гол на останніх хвилинах додаткового часу. У серії післяматчевих пенальті чвертьфіналу Німеччина — Італія (1:1, за пенальті 6:5) не забив один з післяматчевих 11 метрових ударів. У півфіналі з Францією (0:2, поразка німців) його невдала гра у штрафному (випадково зачепив у боротьбі рукою м'яч) призвела до пенальті; отримав попередження (на 45 хв.) і був замінений на 79 хвилині.