Mahrez teki kansainvälisen debyyttinsä Algerin maajoukkueessa vuonna 2014 ja edusti sitä FIFA:n MM-kisoissa vuonna 2014 sekä MM-kisoissa vuosina 2015, 2017 ja 2019.
Afrikkalainen maajoukkue, voitti Afrikan maajoukkueessa vuonna 2019. Vuonna 2016 hänet nimitettiin CAF: n Afrikan vuoden jalkapalloilijaksi.