Yi, juntament amb l'exjugador de l'NBA Sun Yue, va ser membre de l'equip nacional xinès que va jugar al Campionat d'Àsia FIBA 2009 i al Campionat d'Àsia FIBA 2011. Yi va ser nomenat el jugador més valuós del Campionat d'Àsia FIBA 2011, amb una mitjana de 16,6 punts i 10,8 rebots per partit. Yi també va jugar per a l'equip nacional xinès durant els Jocs Olímpics d'estiu de 2012, ocupant el primer lloc en rebotes per partit amb 10,2 per partit i el segon lloc en blocs amb 2,2 per partit. També va jugar als Jocs Olímpics d'estiu de 2016
- No. Durant la Copa del Món de bàsquet FIBA 2019. Yi encara era el líder de l'equip nacional xinès, amb una mitjana de 17,8 punts, 7,8 rebots i 1,2 assistències. En el partit contra Nigèria, va jugar la millor actuació de l'equip nacional en els últims anys. Yi té 27 punts i l'eficiència del jugador és de 26.