In 1995 maakte Li Tie zijn debuut in het Chinees voetbalelftal, en op het moment dat China deelnam aan het wereldkampioenschap voetbal 2002 was hij reeds een ervaren interlandspeler: met op dat moment 79 interlands was hij op twee na de meest ervaren speler in de WK-selectie. In 2007 werd Li opgenomen in de selectie voor het Aziatisch kampioenschap; hij kwam op het toernooi niet in actie, en nam dat jaar afscheid van het nationaal elftal als speler. Als assistent-bondscoach keerde Li in 2014 terug bij het Chinees elftal als ondersteuning van de Franse bondscoach Alain Perrin. Perrin werd in 2016 ontslagen, maar Li bleef aan als assistent, eerst onder bondscoach ad interim Gao Hongbo en vervolgens ook onder de nieuwe trainer, Italiaan Marcelo Lippi.