Године 2012. је постигао први олимпијски гол за своју репрезентацију на Летњим олимпијским играма 2012. који се касније испоставио као једини јер је Габон испао у групној фази. У квалификацијама за Афрички куп нација 2013. постигао је гол у поразу од Тогоа од 2:1. Наредне године у јуну су уследиле квалификације за СП 2014. и тада је Обамејанг постигао хет-трик на мечу против Нигера и то сва три гола из пенала. Дао је два гола против Буркине Фасо у квалификацијама за Афрички куп нација 2015, а касније још један против истог противника на завршном турниру истог такмичења. Након што му је голман Жермен Сану одбранио први покушај, Обамејанг је поново стигао до лопте и други пут био прецизан. На тој утакмици Обамејанг је био и капитен Габона.