Participó en el mundial sub-17 de Corea 2007 con la selección de su país, siendo eliminados en el partido de semifinales con Nigeria (quien luego se adjudica la copa contra España) por 3-1, siendo el gol alemán marcado por Kroos. Al finalizar este evento, Kroos se hizo con el Trofeo al Mejor Jugador Sub-17 y con la Bota de Bronce del torneo, al llegar a ser el 3.er goleador con 5 goles.1
Ha sido internacional con la selección absoluta, siendo suplente en varios partidos del mundial de Sudáfrica 2010 y siendo titular en la Eurocopa 2012
El 8 de mayo de 2014, Kroos fue incluido en la lista preliminar de 30 jugadores por el entrenador Joachim Löw con miras a la fase final de la Copa del Mundo de 2014.2 3 Fue ratificado entre los 23 jugadores que viajarán a Brasil el 2 de junio.4 5 6
