Bonmatí speelde voor diverse Spaanse jeugdelftallen. Ze werd Europees kampioen op het EK Onder-17 2015 en het EK Onder-19 2017. Bonmatí was met Spanje tweemaal verliezend finalist op een EK (EK Onder-17 2014 en EK Onder-19 2016) en tweemaal op een WK (WK Onder-17 2014 en WK Onder-20 2018). Bonmatí debuteerde op 28 november 2017 voor het nationaal elftal in een wedstrijd tegen Oostenrijk. Ze behoorde tot de Spaanse selectie voor het WK 2019 in Frankrijk. Bonmatí speelt daarnaast voor het Catalaans elftal.