Lemina werd geboren in Gabon, maar verhuisde al op jonge leeftijd naar Frankrijk. Hij won met Frankrijk –20 in 2013 het wereldkampioenschap voetbal onder 20 in Turkije. Hij debuteerde op 13 augustus 2013 in Frankrijk –21, in een oefenwedstrijd tegen Duitsland -21. Hij viel na rust in voor Jean-Christophe Bahebeck. Lemina koos er in 2015 voor om zijn geboorteland te vertegenwoordigen en maakte op 9 oktober van dat jaar zijn debuut in het Gabonees voetbalelftal, in een oefeninterland tegen Tunesië (3–3 gelijkspel). Hij maakte na een uur spelen bij een 3–1 achterstand zijn eerste interlanddoelpunt. Lemina speelde op 14 november 2015 zijn eerste competitieve interland voor Gabon, een wedstrijd in de tweede ronde van het kwalificatietoernooi voor het wereldkampioenschap voetbal 2018, tegen Mozambique. In de beslissende strafschoppenreeks miste hij. Desondanks ging Gabon door naar de volgende ronde via een door Pierre-Emerick Aubameyang benutte strafschop.