Raphael Varane zadebiutował w kadrze 10. lat temu podczas meczu eliminacji do mistrzostw świata przeciwko Gruzji. Miało to miejsce dokładnie 22 marca 2013 roku. Od tamtej pory Varane zagrał łącznie 93 mecze w barwach Trójkolorowych, będąc przez lata ostoją obrony. 

Francuz był kluczową postacią kadry podczas mundialu w Rosji, który zakończył się wywalczeniem tytułu mistrza świata. Podobną rolę pełnił w Katarze, gdzie wraz z kolegami z reprezentacji dotrał do finału, ale przegrał go w rzutach karnych z Argentyną. 

Raphael Varane w 93. meczach dla reprezentacji strzelił 5 goli i zanotował jedną asystę. Wygrał też Ligę Narodów.

Gracz Manchesteru United miał zostać nowym kapitanem Trójkolorowych, ponieważ niedawno z gry dla kadry zrezygnował Hugo Lloris. Francuz chce się jednak skupić już wyłącznie na grze dla Czerwonych Diabłów.