Dilahirkan di Jerman, Çalhanoğlu telah memilih pasukan Turki kerana latar belakang keluarganya berasal dari Trabzon. Beliau telah mewakili Turki sejak di peringkat remaja apabila beraksi di Piala Dunia B-20 FIFA 2013.

Beliau melakuakan penampilan sulungnya untuk skuad senior Turki pada September 2013 dalam perlawanan kelayakan Piala Dunia menentang Andorra. Beliau menggantikan Gökhan Töre pada lapan minit terakhir dan perlawanan tersebut juga merupakan perlawanan pertama dikendalikan oleh jurulatih baru, Fatih Terim.[30] Beliau beraksi dalam kesebelasan utama Turki pada 25 Mei 2014 ketika perlawanan persahabatan menentang Republik Ireland yang berkesudahan Turki menang 2-1.[31]

Pada 31 Mac 2015, Çalhanoğlu menjaringkan gol antarabangsanya yang pertama ketika menang 2-1 ke atas Luxembourg dalam perlawanan persahabatan.[32] Beliau menjaringkan dua gol ketika perlawanan menentang Bulgaria pada 8 Jun.[33] Gol pertamanya dalam perlawanan kompetitif muncul pada 10 Oktober semasa perlawanan kelayakan UEFA Euro 2016 menentang Republik Czech.[34]

Çalhanoğlu menjadi pemain Turki pertama menjaringkan gol menentang England dalam perlawanan persahabatan pada 22 Mei 2016.[35]Pada 22 Mac 2019, Çalhanoğlu menjaringkan gol kedua Turki bagi memberikan kelebihan kepada Turki untuk meraih kemenangan ke atas Albania dalam perlawanan pembukaan kelayakan UEFA Euro 2020.[36]