U-19 Pháp

Mbappé là thành viên đội tuyển U-19 Pháp giành chức vô địch Giải bóng đá U-19 Châu Âu 2016, trong đó anh đã đóng góp năm bàn thắng.[16]

Đội tuyển quốc gia Pháp

Mbappé được triệu tập vào Đội tuyển bóng đá quốc gia Pháp lần đầu tiên vào tháng 3 năm 2017 để chuẩn bị cho các trận đấu với Luxembourg và Tây Ban Nha.[17] Việc được ra sân từ băng ghế dự bị trong trận đấu với Luxembourg trong khuôn khổ bảng A vòng loại World Cup 2018 khu vực châu Âu giúp anh trở thành cầu thủ trẻ nhất thi đấu cho tuyển Pháp từ năm 1955 ở tuổi 18 và 95 ngày.[18]

Anh được huấn luyện viên Didier Deschamps triệu tập tham dự World Cup 2018 diễn ra tại Nga. Ngày 21 tháng 6 năm 2018, ở lượt trận thú hai bảng C gặp Peru, Mbappé ghi bàn thắng duy nhất giúp Pháp vượt qua Peru với tỉ số 1-0. Đồng thời anh trở thành cầu thủ trẻ nhất của Pháp ghi bàn thắng ở một vòng chung kết.

Ngày 30 tháng 6 năm 2018, trong khuôn khổ vòng loại 1/8 vòng chung kết World Cup 2018 đối đầu với Argentina, Pháp đã có một trận đấu vô cùng xuất sắc mà trong đó, Mbappé là cái tên nổi bật nhất. Anh mang về quả đá phạt đền cho đội tuyển Pháp ở phút 13 và Antoine Griezmann đã không bỏ lỡ cơ hội ghi bàn cho đội tuyển Pháp. Nhưng họ mau chóng bị Argentina dẫn trước 2-1. Pháp chỉ gỡ được một bàn với pha lập công của hậu vệ Pavard. Nhưng khi tưởng chừng bế tắc, Mbappe đã xuất sắc ghi hai bàn thắng liên tiếp nhau trong 4 phút để ấn định chiến thắng 4 bàn cho đội tuyển Pháp trước Argentina, đồng thời tiễn nhà Đương kim Á quân về nước. Argentina sau đó có bàn thắng thứ ba nhờ pha lập công muộn phút 93 của Aguero. Pháp thắng chung cuộc 4-3 và tiến vào vòng tứ kết. Ở vòng tứ kết gặp Uruguay, anh không ghi thêm bàn thắng nào nhưng đã có những pha kiến tạo để giúp những chú gà trống Gaulois lọt vào bán kết sau 12 năm kể từ World Cup 2006, kỳ World Cup mà Zinédine Zidane và các đồng đội đã không thể có được chức vô địch lần thứ 2 sau khi để thua Ý ở trận chung kết trên loạt luân lưu. Vào trận chung kết gặp Croatia, Mbappe đã ghi bàn giúp nâng tỉ số lên 4-1, góp công vào chức vô địch World Cup lần thứ hai của đội tuyển Pháp sau 20 năm kể từ World Cup 1998, đồng thời giúp anh trở thành cầu thủ tuổi teen thứ hai ghi bàn trong một trận chung kết tại World Cup (sau Pelé). Nhờ những màn trình diễn chói sáng, anh được FIFA xướng tên trong danh sách đội hình tiêu biểu nhất của World Cup 2018.

Vào ngày 11 tháng 6 năm 2019, Mbappé đã ghi bàn thắng thứ 100 trong sự nghiệp trong chiến thắng 4-0 trên sân khách trước Andorra ở vòng loại Euro 2020.