Инсуа успел поиграть за национальную сборную Аргентины на разных уровнях. В начале 2007 года он в рядах молодёжной сборной занял второе место на чемпионате Южной Америки среди молодёжных команд, проходившем в Парагвае. Летом того же года он завоевал золотые медали на чемпионате мира среди молодёжных команд. В 2009 году Эмилиано вновь принял участие в чемпионате Южной Америки среди молодёжных команд, который проводился в Венесуэле, но на этот раз не так успешно — сборная Аргентины заняла последнее место в финальной группе. 10 октября 2009 года он провёл свой первый матч за взрослую национальную команду в рамках отборочного турнира на чемпионат мира по футболу 2010.