Skryf 'n voortsetting vir hierdie paragraaf - Cavani het op sy debuut in Uruguay teen Colombia op 6 Februarie 2008 aangeteken, en het sedertdien 123 toetse en 53 internasionale doele aangeteken, net agter Luis Suárez onder Uruguayaanse internasionale spelers. Hy het deelgeneem aan nege groot internasionale toernooie: die FIFA Wêreldbeker in 2010, 2014 en 2018, die Copa América in 2011, 2015, 2016
, 2019 en 2021, en die FIFA Konfederasiebeker in 2013. Hy het een keer by die 2010 Wêreldbeker-toernooi aangeteken om Uruguay te help om die vierde plek in die toernooi te behaal, en in 2011 was hy deel van die Uruguay-span wat 'n rekordvyftiende Copa América-titel gewen het. Hy eindig as die CONMEBOL 2018 Wêreldbeker-kwalifikasie top-doelskieter met tien doele.