Mbemba maakte op 17 juni 2012 zijn debuut in het voetbalelftal van Congo-Kinshasa in de kwalificatiewedstrijd voor het Afrikaans kampioenschap voetbal 2013 tegen de Seychellen (3–0 winst). Voor zijn land speelde hij twee wedstrijden in het WK-kwalificatietoernooi voor het eindtoernooi van 2014. In januari 2015 nam Mbemba met Congo-Kinshasa deel aan het Afrikaans kampioenschap voetbal 2015. Op dat toernooi speelde hij voor zijn land in alle groepsduels en was hij een van de succesvolle strafschopnemers in de troostfinale tegen gastland Equatoriaal-Guinea. In een vriendschappelijke interland op 12 oktober 2015 in en tegen Gabon maakte Mbemba zijn eerste interlanddoelpunt.