2006-ban Gasolt nevezték ki a spanyol válogatottba a Japánban megrendezett 2006-os FIBA világbajnokságra Fran Vázquez helyett. Spanyolország nyerte az aranyérmet Japánban, valamint az EuroBasket 2009-ben. Ezüstérmet nyert az EuroBasket 2007-ben, a 2008-as nyári olimpiai játékokon.
, és a 2012-es nyári olimpiai játékok. Második világbajnoki címét a spanyol csapatnál nyerte el a 2019-es FIBA világbajnokságon Kínában.