Di María fixo o seu debut internacional para a Arxentina en 2008 aos 20 anos, e desde entón gañou máis de 100 partidos, incluíndo aparicións en oito grandes torneos. Marcou o gol que gañou o ouro do país nos Xogos Olímpicos de 2008, e participou na final da Copa do Mundo de 2014, da Copa América de 2015 e da Copa América Centenario.
, e gañou a Copa América de 2021.