thumb|नेट में गेंदबाजी करते श्रीसंत.
मार्च 2006 की घरेलू श्रृंखला में इंग्लैंड के खिलाफ पहली टेस्ट टीम के लिए श्रीसंत को जहीर खान की जगह पर चुना गया। उन्होंने नागपुर टेस्ट में इरफान पठान के साथ गेंदबाजी कर 4/95 के साथ अपना प्रारंभिक दावा ठोका. वे मोहाली में दूसरे टेस्ट में बीमारी की वजह से नहीं खेल पाए, लेकिन मुंबई के तीसरे टेस्ट मैच में पांच विकेट पर कब्जा किया और साथ ही बल्लेबाजी कर 29* बनाकर नॉट आउट रहे। पठान के साथ मिलकर श्रीसंत ने वेस्ट इंडीज दौरे पर पेस बोलिंग में भारत के प्रमुख गेंदबाज के रूप में कामयाबी हासिल की। चोट के कारण वह दूसरा टेस्ट नहीं खेल पाए लेकिन चौथे टेस्ट में किंग्स्टन, जमैका में उन्होंने 5/72 के आंकड़े पर अपना सर्वोत्तम मैच खेला।

आज की तारीख तक श्रीसंत ने अपना सबसे महत्वपूर्ण टेस्ट क्रिकेट का प्रदर्शन 2006 में भारत के दक्षिण अफ्रीका के दौरे में जोहानसबर्ग में किया। सीमित ओवरों की श्रृंखला में 4-0 से हारने के बाद श्रीसंत ने पेस और स्विंग का प्रदर्शन कर 5-40 के आंकड़े पर दक्षिण अफ्रीका की छुट्टी कर दी। इस प्रदर्शन में दक्षिण अफ्रीका केवल 84 बनाकर ही आउट हो गया। दक्षिण अफ्रीका की धरती पर यह भारत की पहली जीत थी जिसमें उन्हें मैन ऑफ द मैच घोषित किया गया। फिर, श्रीसंत की हरकतों को अद्भुत बताकर कुछ कमेंटेटर उन्हें विचित्र मानने लगे और अक्सर इसका उल्लेख करने लगे। अंतरराष्ट्रीय क्रिकेट परिषद की विज्ञापन नीति का उल्लंघन करने के कारण और हाशिम अमला को आउट करने के बाद खेल की भावना के विपरीत आचरण करने के कारण उन्हें जुर्माना भरना पड़ा. बल्लेबाज आन्ड्रे नेल के खिलाफ गेंदबाजी करते समय भी वे एक टकराव में शामिल हो गए, जो काफी प्रचारित हुआ। नेल ने श्रीसंत के शरीर के ऊपरी भाग पर तेजी से कई गेंदें फेकीं और श्रीसंत अपने आप को बचाते रहे, उसने ताना कसते हुए कहा कि श्रीसंत में साहस की कमी है। अगली गेंद पर श्रीसंत ने अपना बल्ला घुमाकर गेंदबाज के सिर के ऊपर से छक्का मार दिया। इसके बाद श्रीसंत खुश होकर अपना बल्ला घुमाकर विकेट के सामने नाचने लगे और नेल का मजाक उड़ाया. बाद में श्रीसंत ने कहा कि वह अपने इस आचरण को दोहराना नहीं चाहते हैं, क्योंकि आचार-संहिता का उल्लंघन करने के लिए उन्हें निलंबित भी किया जा सकता है। हालांकि नेल वाली घटना के लिए उन्हें दंडित नहीं किया गया लेकिन हाशिम अमला मामले में और जर्सी के नीचे ब्रांडेड कपड़े पहनने के लिए मैच के शुल्क से 30% जुर्माना काट लिया गया।

2007 में इंग्लैंड के दौरे में टेंट ब्रिज में दूसरे टेस्ट के चौथे दिन श्रीसंत एक बार फिर विवाद में फंस गए। अपने निशान पर वापस जाने के समय इंग्लैंड के कप्तान माइकल वॉन के सामने जानबूझ कर कंधे उचकाए इसके कारण मैच की फीस की आधी रकम काट ली गई। उन्होंने बल्लेबाज केविन पीटरसन को एक बीमर गेंद भी डाली, जिससे उसने बचने की भरसक कोशिश की। हालांकि इसके बाद श्रीसंत ने तुरंत माफी मांग ली। मैच के बाद उन्होंने कहा कि गेंद उनके हाथ से फिसल गई थी। इसके तुरंत बाद, उन्होंने रुखाई से क्रीज़ को लांघकर एक नो बॉल कर दी, यह अटकलें लगाई जाने लगीं कि पॉल कॉलिंगवुड को बाउंसर फेंकने के लिए जानबूझकर ऐसा किया गया था। इंग्लैंड के पूर्व कप्तान माइकल एथर्टन ने पीटरसन के बीमर के लिए श्रीसंत पर प्रतिबंध लगाने की मांग की और कहा कि श्रीसंत पिच पर अपनी भावनाओं पर नियंत्रण रखने में सक्षम नहीं हैं। 

डेढ़ साल तक भारतीय टीम के बाहर रहने के बाद श्रीसंत को नवंबर 2009 में श्रीलंका के खिलाफ घरेलू टेस्ट सीरीज खेलने के लिए वापस बुलाया लिया गया। श्रीसंत ने कानपुर के दूसरे टेस्ट की पहली पारी में पांच विकेट लिए जिससे भारत को एक पारी और 144 रनों की जीत हासिल हुई। श्रीसंत को छह विकेट लेने के लिए मैन ऑफ द मैच से सम्मानित किया गया। मैच के बाद भारतीय कप्तान महेंद्र सिंह धोनी ने उनकी प्रशंसा रिवर्स स्विंग के सबसे अच्छे गेंदबाज के रूप में की। 

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हरभजन सिंह के साथ तकरार