За сборную России Павел Абрамов непрерывно выступал вплоть до 2007 года, выиграл бронзовую медаль Олимпийских игр в Афинах, был финалистом чемпионата мира 2002 года, четыре раза завоёвывал медали европейских первенств. На турнире Мировой лиги-2002, завершившемся победой сборной России, Абрамов стал лауреатом сразу двух индивидуальных призов — лучшему в атаке и на приёме. За сборную России также выступал на турнире Мировой лиги 2010 года, всего за карьеру в её составе провёл 150 матчей, набрал 1265 очков.