W 2005 roku Ogbuke był członkiem młodzieżowej reprezentacji Nigerii, która brała udział w Młodzieżowych Mistrzostwach Świata w Holandii. Tam obok Mikela był jednym z najlepszych zawodników nie tylko Nigerii, ale i całego turnieju. Zagrał we wszystkich meczach i zdobył w nich 3 gole, w tym jednego w półfinale a drugiego w przegranym 1:2 finale z Argentyną (popisał się wówczas ładnym "szczupakiem"). W tym samym roku zadebiutował w pierwszej reprezentacji kraju, 17 sierpnia w wygranym 1:0 towarzyskim meczu z Libią, rozegranym w Trypolisie.
W 2006 roku Ogbuke dostał po raz pierwszy okazję gry w pierwszej jedenastce Nigerii. W meczu kwalifikacyjnym do Pucharu Narodów Afryki 2008 z Nigrem na pozycji prawego pomocnika zastąpił kontuzjowanego wówczas Johna Utakę. Chinedu zagrał udany mecz, a piłka po jednym z jego strzałów trafiła w słupek. Nigeryjczycy wygrali ten mecz 2:0.
W 2008 roku został powołany do reprezentacji U-23 na Igrzyska Olimpijskie w Pekinie, gdzie Nigeria zdobyła srebrny medal.
W 2010 roku Obasi został powołany przez selekcjonera Larsa Lagerbäcka do kadry na Mistrzostwa Świata w RPA.