Ionow gab sein Debüt in der russischen Nationalmannschaft am 29. März 2011 im Freundschaftsspiel gegen Katar. Bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2014 in Brasilien wurde er in das russische Aufgebot aufgenommen, kam aber nicht zum Einsatz. Zur Fußball-Europameisterschaft 2021 wurde er in den Kader Russlands berufen, kam aber mit diesem nicht über die Gruppenphase hinaus.