Emilio Nsue war viele Jahre lang ein fester Bestandteil der spanischen Juniorennationalmannschaften. Mit den Iberern belegte er bei der U-17 EM 2006 den dritten Platz. Im Sommer 2007 holte er mit der U-19 den Europameistertitel. Im folgenden Jahr war er erneut teil des Endrundenkaders der Spanier bei der U-19 EM, die Iberer schieden jedoch bereits in der Gruppenphase aus. Im Jahr 2009 gewann er mit der U-20 bei den Mittelmeerspielen durch ein 2:1 im Endspiel gegen Italien die Goldmedaille. Wenige Monate später stand er im Aufgebot der Iberer für die U-20 WM, wo seine Landesauswahl jedoch im Achtelfinale ausschied. Seinen letzten Auftritt im Dress der Spanier hatte Emilio Nsue bei der U-21-Fußball-Europameisterschaft 2011, bei der sein Team den Titel eroberte, er selbst jedoch nur zu einem Kurzeinsatz in der Gruppenphase kam.