代表香港U23出战广州亚运会，在首场对一役演出优异，更在临完场助攻陈文辉扳平1–1完场，助香港历史性打入亚运足球淘汰赛阶段。林学曦早于2010年年仅19岁便越级入选省港盃阵容，在2012年11月首次入选香港足球代表队，于2012年11月14日香港作客对马来西亚的友谊赛首次上阵，后备入替不久便把握对手的失误于88分钟取得入球，协助香港队迫和1–1。在2014年9月18日，林学曦于仁川亚运分组赛第二场以2–1击败取得入球，其后再于9月22日的第三场分组赛再次取得入球，协助香港以2–1击败。而他在2017年9