2004年法布雷加斯参加欧洲少年国家杯，带领西班牙队一路杀进决赛获得亚军，法布雷加斯在赛事结束后，被评为最佳球员。
法布雷加斯因在2005-06赛季欧冠的突出表现，被西班牙教练路易斯·阿拉贡内斯征召参加2006年3月2日西班牙与科特迪瓦的友谊赛。在这场比赛法布雷加斯成为西班牙队自1936年以来最年轻的国脚，并且在处子战中获得一致好评，还参与球队首个入球的进攻，助西班牙以三比二击败科特迪瓦。
2006年5月15日法布雷加斯获选入2006年德国世界杯的西班牙二十三人大名单之中，在德国世界杯赛事进行期间，法布雷加斯在小组赛首两战均以后备姿态上场，在对阵突尼斯一战，法布雷加斯贡献了一个助攻前锋费尔南多·托雷斯入球，助西班牙以三比一击败对手。
2006年6月28日八分之一决赛对阵法国的比赛中，法布雷加斯获得首发上场机会，成为西班牙足球历史上参加世界杯最年轻的球员。法布雷加斯因在德国世界杯中的出色表现，获得该年世界杯最佳年轻球员的提名。
2008年奥地利瑞士欧洲杯，法布雷加斯大多作为替补球员身份登场，但在在对俄罗斯的小组赛中，身披西班牙十号战袍的法布雷加斯打入了国家队生涯首个进球，并贡献助攻一球，助西班牙四比零击败对手。四分之一决赛与意大利的点球大战中，法布雷加斯罚入致胜一球，在半决赛中，法布雷加斯贡献两次助攻帮助西班牙淘汰俄罗斯。在最后与德国的决赛中，法布雷加斯获得首发上场的机会，并帮助西班牙一比零夺得欧洲杯冠军，由于法布雷加斯在欧洲杯的表现突出，获选入欧洲足球锦标赛官方二十三人球员名单。
2010年法布雷加斯入选西班牙国家队出战参加南非世界杯的二十三人大名单之中，但在整个世界杯赛事中，法布雷加斯全部以替补球员身份参加西班牙的比赛，七场比赛出场四次，并在最后对阵荷兰的决赛中，法布雷加斯助攻安德雷斯·伊涅斯塔绝杀荷兰，夺得2010年南非世界杯的冠军。
2012年法布雷加斯再次身穿十号球衣代表西班牙队出战2012年欧洲杯，在小组赛对阵意大利和爱尔兰的比赛中各攻入一粒进球。在半决赛对阵葡萄牙的比赛中，法布雷加斯攻入一粒制胜球，击败对手协助西班牙队进入决赛，2012年7月1日在决赛对阵意大利的比赛中，法布雷加斯于第十四分钟助攻大卫·席尔瓦攻入一球，协助西班牙队成功卫冕欧洲杯冠军。
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