El seleccionador nacional Luis Enrique ha enviado a la FIFA la prelista de 55 futbolistas para disputar el Mundial de Qatar el próximo mes de noviembre y en ella se encuentra el nombre del cántabro Sergio Canales. El futbolista del Real Betis no es un habitual para Lucho en las convocatorias, pero sí que ha contado con el centrocampista para disputar varios encuentros desde que asumió el cargo de seleccionador.
La lista definitiva con los 26 elegidos para representar a España en la Copa del Mundo se dará a conocer el próximo 11 de noviembre, a escasas semanas de que se inicie la competición, y veremos si finalmente Canales viaja con la expedición a Qatar.
El 15 de marzo de 2019 fue convocado por el técnico de cara a los dos partidos de clasificación para la Eurocopa 2020 ante Noruega y Malta. Debutó en el encuentro del 23 de marzo disputado en el Estadio de Mestalla, ante Noruega, y unos meses después, el 11 de noviembre de 2020, anotó su primer gol con la Selección absoluta en el encuentro en el que España empató a un tanto frente a Países Bajos en el Johan Cruyff Arena.
