Op 14 januari 2011 kreeg Emenike samen met onder meer Shola Ameobi en Victor Moses voor het eerst een uitnodiging voor het Nigeriaans voetbalelftal voor een oefeninterland tegen Sierra Leone. Hij zat in de Nigeriaanse selectie voor het Afrikaans kampioenschap 2013. Op 21 januari 2013 maakte hij een doelpunt voor Nigeria in een 1–1 gelijkspel tegen Burkina Faso. Hij scoorde ook in de met 2–1 gewonnen kwartfinale tegen Ivoorkust. In de halve finale tegen Mali was Emenike opnieuw trefzeker; op 10 februari werd Burkina Faso in de finale verslagen. Emenike werd samen met de Ghanees Wakaso Mubarak topschutter van het toernooi met vier doelpunten. Emenike nam met Nigeria in juni 2014 deel aan het wereldkampioenschap 2014. Hij speelde mee in de drie groepswedstrijden en de achtste finale, die met 2–0 werd verloren van Frankrijk.