Anh ra mắt trận đấu quốc tế ở vòng loại UEFA Euro 2016 với Tây Ban Nha vào ngày 12 tháng 10 năm 2015. Zinchenko đã ghi bàn thắng quốc tế đầu tiên trong trận giao hữu với các nước láng giềng Rumani ở Torino, mà Ukraine đã thắng 4-3 vào ngày 29 tháng 5 năm 2016. Anh cũng trở thành cầu thủ trẻ nhất của Ukraine để ghi một bàn thắng quốc tế ở tuổi 19 và 165 ngày, phá kỷ lục được làm từ năm 1996 bởi Andriy Shevchenko.[24]

Zinchenko được đưa vào đội tuyển Ukraine tại Euro 2016, xuất hiện như một sự thay thế cho Viktor Kovalenko trong cả hai trận đấu đầu tiên của Ukraine, Đức và Bắc Ireland mạnh đến nỗi Ukraine không thể ghi bàn và là đội đầu tiên bị loại.[25]