Escriba unha continuación para este parágrafo - Un internacional completo desde 2010, Vargas gañou 100 partidos para Chile, marcando 40 goles. Formouse parte da súa selección na Copa do Mundo de 2014, na Copa das Confederacións de 2017 e na Copa América de 2015, 2016
2019 e 2021. Terminaría como máximo goleador nas campañas de Copa América 2015 e 2016 de Chile.