2001年，易建聯代表中國青年隊參加了第二十一屆大學生運動會 。
2002年，阿聯入選中國國家青年籃球隊。12月，作為中國青年隊主力大前鋒參加亞洲青年籃球錦標賽（U18），奪取冠軍。同年，還代表中國參加德國籃球隊曼海姆為美國以外U18選手舉行的訓練營，阿聯以平均有15分，6籃板和2封蓋的成績結束訓練 。
2003年，在男籃世青賽上，易建聯場均拿下18.9分、11.5個籃板的數據 。
2004年，依靠聯賽中的進步，易建聯入選了中國國家男子籃球隊，並參加了當年的雅典奧運會，稚嫩的易建聯在雅典奧運會上場均只有2.7分和3.8個籃板球入賬 。
2005年，易建聯隨國家隊參加了斯坦科維奇洲際籃球冠軍盃，場均得到11.7分、4.5個籃板，迅速成為了中國男籃不可或缺的一員。
2006年8月，在男籃世錦賽上，易建聯和王治郅輪流擔任大前鋒，他和王治郅、姚明組成了中國男籃新的“移動長城”，世錦賽上他場均得到6.2分和5.7個籃板。12月，易建聯隨中國隊奪得多哈亞運會男子籃球冠軍 。
2008年5月4日，易建聯在海南三亞奧運聖火傳遞中作為第三棒火炬手出現。8月，阿聯參加北京奧運會並幫助中國男籃奪得奧運會男子籃球第八名的成績 。
2009年7月28日，歸隊不久的易建聯在中國隊與澳大利亞明星隊的熱身賽上，拿到了全場最高的30分，這也創造了他在國家隊單場比賽的得分新高。8月16日，他帶領球隊殺入亞洲男子籃球錦標賽決賽，但在決賽中以52-70大比分慘敗於伊朗隊。
2010年8月，在世界男子籃球錦標賽上，易建聯場均砍下20.2分，10.2個籃板，帶領無姚男籃打入16強，榮膺籃板王 。
2012年8月，中國男籃在倫敦奧運會上，以小組賽5連敗出局，阿聯在場均33.2分鐘內得到14.8分、10.2個籃板、0.8次助攻，前後總共3次取得兩雙成績。在籃板和兩雙這兩項數據上，阿聯其實不僅排在所有人首位，他還刷新了中國隊的幾項紀錄。最後一場對陣英國隊，他得到10分和14個籃板，其中籃板數平了中國隊在奧運會歷史上的個人單場紀錄；而他前後總共3次兩雙的表現也平了先前姚明保持的該項紀錄 。
2015年10月，男籃亞錦賽決賽，中國男籃以78-67戰勝菲律賓拿到隊史第16個亞錦賽冠軍並獲得了2016年裡約奧運會的入場券。易建聯在比賽中，場均拿到16.7分、8.8個籃板以及1.4次助攻併入選最佳陣容，成為本屆比賽的MVP 。
2016年8月，中國男籃在里約奧運會上，以小組賽5連敗結束了里約奧運之旅 。易建聯場均上場32.8分鐘，貢獻20.4分、6.6籃板、1.0助攻、1.0封蓋，投籃命中率為43.9%，罰球命中率為74.2% 。
2018年11月16日，中國男籃宣佈16人集訓名單，易建聯入選。 北京時間2018年11月28日，FIBA官網公佈了紅藍合併後中國男籃的12人大名單，易建聯在列。
2019年8月4日晚5點半，在廣西體育中心體育館參加2019姚基金慈善賽正賽。易建聯作為中國男籃明星隊成員對陣美國耐克星銳隊。
2019年8月29日，中國男籃公佈“2019男籃世界盃”12人大名單 ，易建聯將代替因傷退出的原中國男籃隊長周鵬，首次擔任國家隊隊長。
【除了易建聯，你還能說出幾個男籃國家隊成員？】
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