2014年11月19日，在德國對陣西班牙的友誼賽中，克羅斯首次擔任德國隊隊長，並且在最後的時刻打入制勝球，幫助德國隊在客場1-0擊敗西班牙，終結了對西班牙連續14年不勝的尷尬紀錄。2015年1月9日，克羅斯當選2014年德國國家隊年度最佳球員。
青年隊
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克羅斯曾入選德國所有級別青年隊，並被認為是他的年齡段德國青少年中最具天賦的一員。他作為隊長帶領德國青年隊參加了在韓國舉行的2007年世界少年足球錦標賽。德國在準決賽輸給了最後的冠軍奈及利亞，獲得第三名。克羅斯在全部的7場比賽中共取得5粒進球和4次助攻，在賽事最佳球員的評選中，以26%的得票率力壓奈及利亞人克里桑圖斯（英語：Macauley Chrisantus）（Macauley Chrisantus）25%的得票率，奪得金球獎，兼以5個進球獲得銅靴獎。[79]
2008年8月，18歲的克羅斯入選了迪特爾·艾爾茨（Dieter Eilts）率領的德國21歲以下國家足球隊（U-21），隨後在9月5日對陣北愛爾蘭的處子戰中首發出場並攻入1球。[80]
2009年3月27日，克羅斯代表德國19歲以下青年隊主場迎戰芬蘭並上演帽子戲法，以隊長身份率領球隊7：0大勝。他回歸更低級別青年隊的原因在於U-21教練霍斯特·赫魯貝施希望他在腳踝受傷復出後能得到更多練習機會。2009年9月，克羅斯未受U-20青年隊徵召而沒能參與在埃及舉行的20歲以下世界青年足球錦標賽，理由是勒沃庫森拒絕放行。
2010年世界盃
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2010年1月21日，克羅斯第一次得到德國國家隊總教練勒夫的徵召，參加了國家隊在辛德爾芬根為備戰南非世界盃而進行的集訓和體能測試。[81]3月3日，克羅斯進入了對戰阿根廷的熱身賽大名單，並在第67分鐘時替補出場，完成了他在成年國家隊的首秀。[82]5月6日，他再次得到勒夫徵召，入選征戰世界盃的27人大名單。6月23日，世界盃分組賽最後一輪德國對加納的比賽中，克羅斯於第81分鐘替補出場，完成世界盃首秀。
2012年歐洲盃
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2012年歐洲盃外圍賽，克羅斯成為了德國隊的常規首發，並在十場比賽中出場八次。在對陣東道主烏克蘭和波蘭的兩場友誼賽中，克羅斯射入了他在國際大賽中代表德國隊的首兩個進球，為球隊首開紀錄。
2012年歐洲盃分組賽的全部三場比賽中，克羅斯均替補登場。準決賽對義大利的比賽，克羅斯首發出場，最後德國隊以1比2落敗。
2014年世界盃
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2014年7月9日，巴西世界盃舉行首場準決賽，德國7-1擊敗巴西。克羅斯助攻穆勒打入第一球，並在24和26分鐘連進兩球，創造了世界盃史上最快梅開二度紀錄（69秒），當選全場最佳球員。決賽中，德國隊以一比零小勝阿根廷奪得冠軍，克羅斯成為了首個出生於東德奪得大力神盃的球員。7月11日，克羅斯入選了國際足總為表彰本屆賽事最佳球員的金球獎十人名單，併入選了2014年世界盃夢之隊。根據嘉實多指數（英語：Castrol Performance Index）（世界盃官方贊助商），克羅斯以9.79分力壓荷蘭前鋒羅本，排名國際足總本屆世界盃最佳球員技術統計的榜首。
2016年歐洲盃
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克羅斯參加了在法國舉行的2016年歐洲盃並打滿所有比賽。他在首場對陣烏克蘭的分組賽中任意球助攻第一個進球並當選全場最佳。十六強賽中，他角球創造機會幫助球隊首開紀錄完勝斯洛伐克。在半準決賽對陣苦主義大利的比賽中，他是德國在PK大戰中第一個出場並罰進的球員，幫助球隊鏖戰120分鐘歷經9輪十二碼最終獲勝。損兵折將的德國在隨後的準決賽對陣東道主法國時被遺憾淘汰。克羅斯是入選賽事最佳陣容的三名德國球員之一。[83]
2018年世界盃
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2018年6月4日，克羅斯入選了德國國家隊參加俄羅斯世界盃的23人大名單。6月23日，在對瑞典的分組賽中，克羅斯在傷停補時階段攻入制勝的直接任意球，幫助德國保留了小組出線的希望。他的絕殺也成為了德國隊在世界盃常規時間內的最晚進球，德國最後以2-1的比分獲勝。但德國仍然因為在分組賽中分別世界盃首次敗給墨西哥及隊史首次敗給亞洲球隊，最終墊底提前出局。
2020年歐洲國家聯賽
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2020年10月13日，克羅斯在歐洲國家聯賽對陣瑞士的比賽達成第100次國家隊出場。 [84]
2020年歐洲盃和退出國際比賽
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2021年5月19日，克羅斯入選2020年歐洲盃大名單。
6月29日，球隊在16強賽中0-2輸給英格蘭三天後，克羅斯宣布退出國家隊。拜仁名譽主席赫內斯表示，克羅斯強調橫向傳球的打法並不適合現代足球。[85]前德國國腳、金球獎得主馬特烏斯也表達了類似的觀點，表示他不認同克羅斯的踢球風格，並且「克羅斯不再是國際級的」。[86]然而，根據克羅斯自己的聲明，他表示退役的原因是專注於俱樂部事業和家庭。
重返國家隊
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2024年2月22日，新任國家隊總教練納格爾斯曼聯繫克羅斯，宣布他將重返德國國家隊。克羅斯發文寫道：大家好，簡單說下，我會在3月份再次為國家隊效力，要說為什麽的話，是因為我受到教練的徵召，我也有一樣的心情，而且我相信德國隊在歐洲盃上還有更多的可能，比大家認為的還要多。
2024年3月23日，克羅斯在對陣法國的國際友誼賽中回歸後僅七秒就送出助攻。[87]