Ha sido internacional con la [[Selección de fútbol de Japón]] en 1830 ocasiones y ha anotado 1 gol. Fue miembro de la selección sub-23 que disputó el [[Anexo:Torneo masculino de fútbol en los Juegos Olímpicos de Pekín 2008|torneo masculino de fútbol en los Juegos Olímpicos de Pekín 2008]] sin pasar de la primera fase.<ref>{{cita web |url=http://www.sports-reference.com/olympics/athletes/ho/hajime-hosogai-1.html |título=Hajime Hosogai |fechaacceso=8 de octubre |añoacceso=2012 |obra=sports-reference.com |idioma=inglés }}</ref> El 4 de septiembre de 2010, debutó con la selección absoluta en la victoria por la mínima diferencia frente a {{sel|Paraguay}}, jugando como mediocentro en el [[Estadio de Saitama]].<ref>{{cita web |url=http://www.japantimes.co.jp/text/sw20100905a1.html |título=Kagawa's goal lifts Japan in rematch against Paraguay |fechaacceso=8 de octubre |añoacceso=2012 |apellido=McKirdy |nombre=Andrew |fecha=5 de septiembre de 2010 |obra=japantimes.co.jp |idioma=inglés }}</ref>
Con los ''Samuráis Azules'' fue parte del combinado que logró un histórico triunfo por 1-0 de su país sobre {{sel|Argentina}} en octubre de 2010 y en enero se coronó campeón de la [[Copa Asiática]] celebrada en [[Catar]], competición en la cual anotó su primer gol con la camiseta nacional en semifinales frente a {{sel|Corea del Sur}}.<ref>{{cita web |url=http://es.fifa.com/worldfootball/clubfootball/news/newsid=1425102.html |título=Hosogai, arriba y abajo |fechaacceso=8 de octubre |añoacceso=2012 |fecha=27 de abril de 2011 |obra=es.fifa.com }}</ref>
