Di María 2008-ban, 20 évesen debütált az argentin válogatottban, és azóta több mint 100 meccset játszott, köztük nyolc nagy bajnokságban. A 2008-as olimpiai játékokon nyerte el az ország aranyat, és szerepelt a 2014-es FIFA Világbajnokság, a 2015-ös Copa América és a Copa América Centenario döntőjében.
, és megnyerte a 2021-es Copa América-t.