2008 m. 20 metų amžiaus Di María debiutavo Argentinos seniorų rinktinėje, o nuo to laiko jis surinko daugiau nei 100 varžybų, įskaitant dalyvavimą aštuoniuose dideliuose turnyruose. Jis įmušė tašką, kuris laimėjo šalies auksą 2008 m. Olimpinėse žaidynėse, ir dalyvavo 2014 m. FIFA pasaulio taurės, 2015 m. Copa América ir Copa América Centenario finalėje.
, ir laimėjo 2021 m. Copa América.