Dani Olmo je na Svjetskom prvenstvu potvrđen kao jedan od glavnih vođa španjolske reprezentacije, iako je turnir započeo na klupi. U grupnoj fazi protiv Saudijske Arabije bio je u početnoj postavi, a u nokaut fazi se istaknuo kao ključni igrač na putu do finala. U 56 nastupa za reprezentaciju zabilježio je 33 pobjede, 21 neriješen rezultat i dva poraza, a kao starter izgubio je samo jednom – protiv Japana na SP-u u Kataru 2022. godine. Olmo je u dresu španjolske zabilježio 12 golova i 11 asistencija, čime je postao igrač s najviše asistencija na velikim natjecanjima, uključujući dvije asistencije na ovom turniru.