Zawodnik Arsenalu Londyn, który 29 września skończy 30 lat, zadebiutował w reprezentacji Niemiec w październiku 2004 roku. W mistrzostwach świata w 2006 i 2010 roku zajął z drużyną narodową trzecie miejsce, a podczas niedawnego mundialu w Brazylii wywalczył złoty medal. W swoim dorobku ma także m.in. wicemistrzostwo Europy z 2008 roku. W sumie rozegrał w narodowych barwach 104 mecze (niektóre źródła podają 103) i strzelił cztery gole. Pod względem występów zajmuje ósme miejsce na liście wszech czasów w Niemczech. Prowadzi - z dorobkiem 150 spotkań - Lothar Matthaeus. Mertesacker przyznał, że teraz chce skupić się na występach w Arsenalu. Jak podkreślił, triumf na mundialu w Brazylii był "złotym ukoronowaniem jego kariery w reprezentacji". O swojej decyzji poinformował w wywiadzie z "Sueddeutsche Zeitung". To już trzeci niemiecki piłkarz, który zakończył karierę w kadrze Niemiec po mistrzostwach świata 2014. Niedawno podobnie uczynili kapitan Philipp Lahm oraz najlepszy strzelec w historii mundialu Miroslav Klose.