A Bayern München középpályása 2004-ben, Magyarország ellen, barátságos meccsen debütált a nationalelfben. Részt vett a 2004-ben Európa-bajnokságon, felejthető teljesítménnyel. 2005-ben Oroszország ellen duplázott, ekkor volt először eredményes a válogatottban. A 2006-os hazai világbajnokságon már kulcsember volt, a Portugália elleni bronzmérkőzésen két gólt szerzett, megválasztották a meccs emberének. 22 évesen 41-szer szerepelt a nemzeti csapatban, ami akkoriban rekordnak számított. A 2008-as Eb előtt nem volt stabil helye a kezdőben, akkor még a középpályása bal oldalán futballozott, Joachim Löw pedig Lukas Podolskit favorizálta. A horvátok elleni csoportmeccsen kiállították, de a negyeddöntőben kezdő volt, a németek első gólját ő rúgta Portugália ellen. Az elődöntőben is eredményes volt a törökök ellen, végül ezüstöt szerzett a csapattal.

A 2010-es világbajnokságon a sérült Michael Ballack feladatát kellett átvennie a középpályán. Parádézott ebben a szerepkörben, védekezésben és támadásban is megállta a helyét.Dél-Afrikában ismét bronzérmes lett a Nationalelffel. Az Argentína elleni negyedöntőben a mérkőzés emberének választották, két gólpasszt osztott ki, miközben Lionel Messit őrizte. Az Uruguay elleni bronzmeccsen Philipp Lahm hiányzása miatt ő volt a csapatkapitány.

Schweinsteiger, akit Löw a német válogatott agyának nevezett, holnap este Svédország ellen, Solnában viselte századszor a címeres mezt, mindössze tizedik játékosként. A Nationalelf pénteken simán, 3-0-ra megverte Írországot, amivel kijutott a jövő évi világbajnokságra. A hazaik úgyszintén bebiztosították pótselejtezős helyüket Ausztria pénteki legyőzésével, ám így is kemény rangadóra van kilátás.