Obraniak spielte 2004 in einem Spiel 2004 für die französische U-21-Nationalmannschaft. Er entschied sich, für die polnische A-Nationalmannschaft zu spielen, da er auch die polnische Staatsangehörigkeit besitzt. Der polnische Nationaltrainer Leo Beenhakker nominierte ihn für das Länderspiel gegen Griechenland am 12. August 2009. In den Vorbereitungen zur Fußball-Europameisterschaft 2012 war Obraniak der zweite Spieler nach Damien Perquis aus Frankreich mit polnischen Vorfahren. Er absolvierte unter Franciszek Smuda fast alle Freundschaftsspiele vor dieser Europameisterschaft für die polnische Auswahl und bestritt alle Spiele der EM 2012.