En el Campeonato Mundial Juvenil de Baloncesto Masculino de 2003, Yi Jianlian promedió 18,9 puntos y 11,5 rebotes por partido. En 2004, basándose en su progreso en la liga, Yi Jianlian fue seleccionado para el equipo nacional de baloncesto masculino de China y participó en los Juegos Olímpicos de Atenas ese año. El inmaduro Yi Jianlian sólo anotó 2,7 puntos y 3,8 rebotes en los Juegos Olímpicos de Atenas.
En 2005, Yi Jianlian participó en la Copa de Campeones Intercontinental de Baloncesto Stankovic con la selección nacional, promediando 11,7 puntos y 4,5 rebotes por partido, convirtiéndose rápidamente en un miembro indispensable del equipo de baloncesto masculino chino. En agosto de 2006, Yi Jianlian y Wang Zhizhi se turnaron como ala-pívot en el Campeonato Mundial de Baloncesto. Él, Wang y Yao Ming formaron la nueva "Gran Muralla Móvil" del equipo de baloncesto masculino chino. En el Campeonato Mundial, promedió 6,2 puntos y 5,7 rebotes por partido. En febrero de 2018, Yi Jianlian ganó el campeonato de baloncesto masculino en los Juegos Asiáticos de Doha con China.