Pela Seleção Brasileira, Neymar estreou com 18 anos e atualmente é o camisa 10, principal jogador e o segundo maior artilheiro da história da Seleção, ficando atrás apenas de Pelé. Disputou a Copa do Mundo FIFA de 2014, onde marcou 4 gols em 5 partidas, mas sofreu uma grave lesão na coluna durante as quartas-de-finais contra a Colômbia, o que o afastou da competição. No ano anterior havia conquistado o título da Copa das Confederações, sendo a principal estrela brasileira durante os cinco jogos da campanha, onde fez 4 gols e deu 3 assistências, tendo, inclusive, levado o prêmio de melhor jogador da competição e ainda a Chuteira de Bronze. Participou da Copa do Mundo de 2018, marcou dois gols, mas foi eliminado nas quartas-de-finais. Também disputou três edições da Copa América, em 2011, 2015 e 2021, sem conseguir passar das quartas-de-finais nas duas primeiras oportunidades e perdendo o título para a Argentina no último. Em 2016, fez parte do elenco que ganhou o primeiro título olímpico da história da Canarinho, marcando o pênalti que deu o título e saindo como herói.