Skribu daŭrigon por ĉi tiu paragrafo - Cavani gajnis en sia urugvaja debuto kontraŭ Kolombio la 6an de februaro 2008, kaj ekde tiam gajnis 123 ĉapojn kaj gajnis 53 internaciajn golojn, nur malantaŭ strika partnero Luis Suárez inter urugvaj internaciaj. Li partoprenis naŭ gravajn internaciajn turnirojn: la FIFA Monda Pokalo en 2010, 2014 kaj 2018, la Copa América en 2011, 2015, 2016
, 2019 kaj 2021, kaj la FIFA Konfederacioj-Pokalo en 2013. Li unufoje gajnis ĉe la 2010-datita Mondo-pokalo por helpi Urugvajon al kvara loko en la turniro, kaj en 2011 estis parto de la urugvaja taĉmento kiu gajnis rekordan dek kvinan Copa América titolon. Li finis kiel la plej bona poentinto de CONMEBOL 2018 World Cup-kvalifiko kun dek goloj.