Neuer được gọi vào đội tuyển bóng đá quốc gia Đức để chuẩn bị cho chuyến du đấu châu Á. Anh có trận ra mắt trong trận tiếp UAE vào ngày 2 tháng 6. Neuer vô địch giải vô địch U-21 châu Âu 2009 cùng đội U-21 Đức ở Thụy Điển và vô địch World Cup 2014 cùng đội tuyển Đức, đồng thời anh cũng được nhận danh hiệu găng tay vàng World Cup 2014.

Anh tiếp tục có tên trong danh sách 23 cầu thủ tham dự World Cup 2018 diễn ra tại Nga với vai trò là đội trưởng. Tuy nhiên đội tuyển Đức đã trở thành nhà cựu vô địch sau khi thất bại 0-2 trước Hàn Quốc ở lượt trận cuối vòng bảng và phải chính thức chia tay World Cup sớm, trong đó có một pha xử lý vụng về của Neuer khi anh đã tham gia tấn công lên tận khu vực giữa sân khiến cho đội trưởng Son Heung Min dễ dàng ghi bàn vào lưới trống ngay phút cuối cùng của trận đấu.