Julen Aguinagalde hat bisher 191 Länderspiele für die spanische Nationalmannschaft bestritten, bei denen er 463 Tore warf. Bei der Handball-Europameisterschaft 2008 in Norwegen ersetzte er den verletzten Rolando Uríos, schied mit Spanien jedoch nach der Hauptrunde aus. Bei der Handball-Weltmeisterschaft 2011 wurde er mit der spanischen Mannschaft Dritter, bei der Handball-Europameisterschaft 2012 Vierter. Bei den Olympischen Spielen 2012 in London verlor Spanien im Viertelfinale gegen den späteren Sieger Frankreich, Aguinagalde wurde jedoch ins All-Star-Team gewählt. Seinen größten Erfolg feierte Aguinagalde, als er 2013 mit dem spanischen Team im eigenen Land durch einen 35:19-Finalsieg über Dänemark Weltmeister wurde. Auch hier stand er im All-Star-Team. Bei der Europameisterschaft 2014 wurde er mit Spanien Dritter sowie als bester Kreisläufer erneut ins All-Star-Team gewählt. 2018 und 2020 wurde er mit der spanischen Mannschaft Europameister. Mit der spanischen Auswahl gewann er bei den Olympischen Spielen in Tokio Bronze.