На следующем после ЧМ-2014 крупном турнире швейцарской сборной, чемпионате Европы 2016 года во Франции, Лихтштайнер был капитаном команды, участвовал во всех четырёх матчах турнира, в которых защита швейцарцев позволила соперникам забить лишь два гола. Однако Швейцария вновь выбыла из борьбы на стадии 1/8 финала, на этот раз проиграв в серии пенальти сборной Польши.