Birnbaum memulai debutnya untuk tim nasional sepak bola pria Amerika Serikat pada tanggal 28 Januari 2015. Gol pertamanya untuk USMNT adalah kemenangan di menit ke-90 melawan Islandia pada tanggal 31 Januari 2016, sebuah pertandingan di mana ia telah memberikan assist menyamakan Michael Orozco untuk membuat skor 2-2. Dia juga bermain untuk tim di Copa América Centenario 2016
dan Kualifikasi Piala Dunia. Pada 2017, ia bermain melawan Serbia dan Jamaika.