Cissé debuteerde op 1 april 2009 in het Senegalees voetbalelftal, in een oefeninterland tegen Iran (1–1 gelijkspel). Nadat Senegal na een halfuur spelen op achterstand was gekomen, maakte Cissé in de 57ste minuut de gelijkmaker. Op 12 augustus 2009 maakte hij in de oefenwedstrijd in en tegen Congo-Kinshasa binnen drie minuten twee doelpunten, waarna de Congolees Cédric Makiadi vier minuten de eindstand op 1–2 bepaalde. Sinds zijn debuut in 2009 speelt Cissé jaarlijks minstens vier interlands; 2009 was het enige jaar waarin hij geen interlanddoelpunten maakte. In januari 2012 nam hij met Senegal deel aan het Afrikaans kampioenschap voetbal 2012; de drie groepswedstrijden werden elk met 1–2 verloren, waardoor het land was uitgeschakeld in de groepsfase. Ook in 2015 kwam Cissé met Senegal niet verder dan de groepsfase. In de zomer van 2012 selecteerde de Senegalese voetbalbond Cissé voor deelname aan de Olympische Zomerspelen in Londen, maar Newcastle United verbood hem in te gaan op het verzoek. De club wilde dat hij fit aan het seizoen 2012/13 kon beginnen. In 2012 en 2013 speelde Cissé mee in zeven kwalificatiewedstrijden voor het wereldkampioenschap voetbal 2014, waarin hij vijf doelpunten maakte. Senegal bereikte de play-offs in november 2013, waarin het over twee wedstrijden verloor van Ivoorkust – en daardoor plaatsing voor het WK misliep.