Debatten om lagstiftningen återspeglade djupa meningsskiljaktigheter i Argentina, som i huvudsak är ett romersk-katolskt land.
BBC Mundo undersöker de viktigaste aspekterna av lagen och situationen i hela Latinamerika:
Vad består lagen av?
Lagen föreskriver en ändring av artikel 2 i den argentinska civillagen, som fastställer äktenskapet mellan två personer av olika kön.
Den nya lagstiftningen kommer att ersätta uttrycket "man och kvinna" med "par".
Homosexuella kommer att ha exakt samma rättigheter som heterosexuella.
Detta inkluderar rätten att anta, som var en av de mest kontroversiella aspekterna av det föreslagna lagförslaget, arv, pensionsrättigheter och andra rättigheter som rör social trygghet.
När träder lagen i kraft?
Lagen kommer att träda i kraft när den har publicerats i den officiella tidningen, som kan ta ett par dagar.
Vad är skillnaden mellan förening och äktenskap?
Civila partnerskap ger många men inte alla rättigheter och skyldigheter i äktenskapet.
Omfattningen av samkönade äktenskap och medborgarrättslagar varierar från land till land.
Portugals lagstiftning om homosexuella äktenskap tillåter till exempel inte adoption, medan Uruguays lagstiftning om civilt partnerskap gör det.
Skillnaden i omfattning är emellertid inte bara laglig, utan har ofta en betydande symbolisk och kulturell komponent.
För dem som stöder samkönade äktenskap är det ett historiskt framsteg som ger rättigheter till människor oavsett sexuell läggning.
För dem som motsätter sig detta undergräver erkännandet av samkönade äktenskap det traditionella familjebegreppet.
Var annars erkänns samkönade äktenskap?
Bara en handfull länder erkänner homosexuella äktenskap - se rutan.
I USA kan samkönade par gifta sig i fem delstater och i Washington DC.
Några av de länder som erkänner civila partnerskap är Andorra, Australien, Österrike, Tjeckien, Danmark, Slovenien, Finland, Frankrike, Ungern, Island och Israel. Luxemburg, Nya Zeeland, Schweiz och Förenade kungariket.
Hur ser situationen ut i resten av Latinamerika?
Mexico City hade hittills varit det enda stället i Latinamerika där homosexuella hade samma rättigheter som heterosexuella par att gifta sig och adoptera barn.
Uruguay tillåter homosexuella att adoptera barn men inte gifta sig.
I Chile utarbetar regeringen förslag som skulle ge homosexuella par samma rättigheter som heterosexuella par när det gäller deras ekonomi, inklusive pensionsrättigheter, och som skulle erkännas som närmast anhörig.
Chiles president Sebastian Pinera har emellertid sagt att civila fackföreningar inte under några omständigheter skulle vara likvärdiga med äktenskap.
Brasiliens president Luiz Inacio Lula da Silva har meddelat att han stöder legaliseringen av civila fackföreningar. Flera lagstiftningsförslag om detta har emellertid misslyckats i Brasilien, som har världens största katolska befolkning.
Andra länder, som Colombia, erkänner inte homosexuella äktenskap, men erbjuder civila garantier, inklusive rätten att få pension om en partner avlider.
I majoriteten av de centralamerikanska och karibiska länderna finns det inga större rättsliga eller sociala initiativ när det gäller homosexuella äktenskap eller civila partnerskap.
I Costa Rica har emellertid homosexuella rättighetsaktivister och vissa deputerade stött ett lagförslag för att garantera medborgerliga rättigheter.
Det fanns ett förslag på Kuba 2006 om att erkänna "juridiska fackföreningar", men det gick inte framåt.
Cesar Cigliutti, ordförande i den argentinska Homosexuella gemenskapen, berättade för BBC Mundo att han förväntade sig Argentinas beslut har en "dominoeffekt" över hela Latinamerika.
Argentina har blivit det första landet i Latinamerika som legaliserat samkönade äktenskap.