Yacine Brahimi kwam uit voor alle Franse jeugdselecties vanaf Frankrijk –16. In februari 2013 besloot hij om voor Algerije uit te komen. Hij debuteerde één maand later in een WK-kwalificatiewedstrijd tegen Benin. Op 19 november 2013 kwalificeerde Algerije zich voor het wereldkampioenschap voetbal 2014 in Brazilië, door in de play-offs Burkina Faso te verslaan. Op 2 juni werd hij opgenomen in de selectie voor het wereldkampioenschap in Brazilië door bondscoach Vahid Halilhodžić. Clubgenoten Allan Nyom (Kameroen) en Orestis Karnezis (Griekenland) waren ook actief op het toernooi. In januari 2015 nam Brahimi met Algerije deel aan het Afrikaans kampioenschap voetbal.