Viết tiếp cho đoạn này - Cavani ghi bàn trong trận ra mắt Uruguay của mình trước Colombia vào ngày 6 tháng 2 năm 2008, và kể từ đó đã giành được 123 trận đấu và ghi 53 bàn thắng quốc tế, chỉ sau đối tác tấn công Luis Suárez trong số các cầu thủ quốc tế Uruguay. Anh đã tham gia vào chín giải đấu quốc tế lớn
, 2019 và 2021, và FIFA Confederations Cup năm 2013. Anh đã ghi một bàn tại World Cup 2010 để giúp Uruguay giành vị trí thứ tư trong giải đấu, và vào năm 2011 là một phần của đội tuyển Uruguay đã giành được danh hiệu Copa América thứ mười lăm. Anh kết thúc với tư cách là cầu thủ ghi bàn hàng đầu của CONMEBOL 2018 World Cup với mười bàn thắng.