แวร์เนอร์เคยเป็นตัวแทนของทีมชาติเยอรมนีชุดเยาวชน รุ่นอายุไม่เกิน 15, 16, 17, 19 และ 21 ปี โดยทำประตูรวม 34 ลูกจากการลงเล่นทั้งหมด 48 นัด ใน ค.ศ. 2010 เขาทำแฮตทริกใส่โปแลนด์ในการลงเล่นนัดแรกให้กับเยอรมนีรุ่นอายุไม่เกิน 15 ปี สองปีถัดมา เขาเป็นส่วนหนึ่งของทีมชาติเยอรมนีชุดที่จบรองชนะเลิศฟุตบอลชิงแชมป์แห่งชาติยุโรป รุ่นอายุไม่เกิน 17 ปี 2012[9]

แวน์เนอร์ถูกเรียกติดทีมชาติเยอรมนีชุดใหญ่ครั้งแรกใน ค.ศ. 2017 โดยหัวหน้าผู้ฝึกสอน โยอาคิม เลิฟ เรียกเขามาในนัดกระชับมิตรที่จะพบกับอังกฤษ และฟุตบอลโลก 2018 รอบคัดเลือก นัดที่จะพบกับอาเซอร์ไบจานในวันที่ 22 และ 26 มีนาคม ค.ศ. 2017 ตามลำดับ[34]

วันที่ 17 พฤษภาคม ค.ศ. 2017 แวร์เนอร์มีชื่อติดทีมชาติเยอรมนีในการแข่งขันฟีฟ่าคอนเฟเดอเรชันส์คัพ 2017 ที่ประเทศรัสเซีย เขาลงเล่นเป็นตัวสำรองแทนซันโดร วากเนอร์ ในนัดเปิดสนามที่พบกับออสเตรเลีย[35] เขาทำสองประตูแรกในนามทีมชาติในนัดที่เขาลงเล่นเป็นตัวจริงในการพบกับแคเมอรูนในนัดสุดท้ายของรอบแบ่งกลุ่มเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน[36] สี่วันถัดมา แวร์เนอร์ทำประตูช่วยให้กับเอาชนะเม็กซิโกในรอบรองชนะเลิศ 4–1[37] วันที่ 2 กรกฎาคม ค.ศ. 2017 แวร์เนอร์แอสซิสต์ให้ Lars Stindl ทำประตูชัยเหนือชิลี ช่วยให้ทีมชนะเลิศฟีฟ่าคอนเฟเดอเรชันส์คัพในครั้งนั้น[38] สามประตูและสองแอสซิสต์ของเขา ทำให้เขาได้รับรางวัลรองเท้าทองคำประจำรายการแข่งขัน[39]

วันที่ 4 มิถุนายน ค.ศ. 2018 แวร์เนอร์เป็นส่วนหนึ่งของทีมชาติเยอรมนีชุด 23 คนสุดท้ายในการแข่งขันฟุตบอลโลก 2018[40] เขาลงเล่นนัดแรกในฟุตบอลโลกเมื่อวันที่ 17 มิถุนายน โดยลงเล่นเป็นตัวจริงในนัดที่แพ้เม็กซิโก 1–0 ซึ่งเป็นนัดเปิดสนามของเยอรมนี[41][42] เขาลงเล่นในอีกสองนัดที่เหลือของรอบแบ่งกลุ่มแต่ก็ไม่สามารถทำประตูได้ ทำให้เยอรมนีตกรอบแรกในฟุตบอลโลกเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ปี 1938[43]