Kroos gañou o Balón de Ouro no Campionato de Europa Sub-17, onde tamén terminou como máximo goleador, e gañou o Balón de Ouro na Copa do Mundo Sub-17. Debutou na selección alemá en 2010, aos 20 anos, e participou en cinco grandes torneos. Kroos axudou a Alemaña a gañar a Copa do Mundo da FIFA de 2014, onde foi o mellor asistente e votado para o All-Star Team, Dream Team e xogador alemán do ano. Na Eurocopa de 2016, foi seleccionado para o Equipo do Torneo. Anunciouse o seu retiro internacional despois da eliminación do seu equipo da Eurocopa 2020.
en 2021.