Yi, wraz z byłym zawodnikiem NBA Sun Yue, był członkiem chińskiej drużyny narodowej, która grała w Mistrzostwach Azji FIBA 2009 i Mistrzostwach Azji FIBA 2011. Yi został uznany za najcenniejszego zawodnika Mistrzostw Azji FIBA 2011, średnio 16,6 punktów i 10,8 odbicia na mecz. Yi grał również w reprezentacji Chin podczas Letnich Igrzysk Olimpijskich w 2012 roku, zajmując pierwsze miejsce w odbiorach na mecz z 10,2 na mecz i drugie miejsce w blokowaniu z 2,2 na mecz. Grał również w Letnich Igrzyskach Olimpijskich 2016
- Co? Podczas Mistrzostw Świata w Koszykówce 2019. Yi nadal był liderem w chińskiej drużynie narodowej, średnio 17,8 punktów, 7,8 odbicia, 1,2 asyst. W meczu z Nigerią zagrał najlepszy występ reprezentacji w ostatnich latach. Yi ma 27 punktów, a efektywność gracza 26.