W reprezentacji Chin Xi Wu zadebiutował 28 lipca 2011 roku w wygranym 6:1 meczu eliminacji do MŚ 2014 z Laosem. W 2015 roku został powołany do kadry Chin na Puchar Azji 2015. Zagrał na nim w czterech meczach: grupowych z Arabią Saudyjską (1:0), z Uzbekistanem (2:1), z Koreą Północną (2:1) i ćwierćfinałowym z Australią (0:2).