Sergei Soin absolvierte sieben Spiele für die russische Nationalmannschaft bei der Weltmeisterschaft 2003. Während seiner Juniorenzeit stand er bei der U18-Junioren-Weltmeisterschaft 2000 in sechs Begegnungen für sein Heimatland auf dem Eis und gewann die Silbermedaille. Zwei Jahre später war er Teilnehmer an der U20-Junioren-Weltmeisterschaft 2002 und gewann mit Russland die Goldmedaille. Zu diesem Erfolg steuerte Soin im Turnierverlauf zwei Tore bei.