Denis Bouanga stand im Kader der gabunischen Nationalmannschaft für den Afrika-Cups 2017 im eigenen Land. Am 14. Januar 2017 debütierte er beim 1:1-Unentschieden im ersten Gruppenspiel gegen Guinea-Bissau für die "Panthères" und bereitete den Treffer Pierre-Emerick Aubameyangs vor. Er stand in den zwei weiteren Gruppenspielen ebenfalls über die volle Distanz der Partien auf dem Spielfeld und schied mit dem Gastgeber als Gruppendritter aus dem Wettbewerb aus. Am 10. Juni 2017 erzielte er bei der 1:2-Auswärtsniederlage gegen Mali in der Qualifikation zum Afrika-Cup 2019 sein erstes Länderspieltor.