Em âmbito continental, jogou ainda a Copa América de 2004, 2007 e 2011, na qual foi campeão. Durante a edição de 2011, Forlán vinha sendo criticado por algumas má atuações e pelo jejum de gols que perdurava desde a Copa do Mundo. Na final contra o Paraguai, porém, marcou dois gols e tornou-se o maior artilheiro da "Celeste" junto a Héctor Scarone, com 31 gols. Ao fim da partida, o Uruguai tornou-se campeão do torneio, vencendo os paraguaios por 3 a 0, com o outro gol marcado por Luis Suárez. Para completar, Diego repetiu o feito do pai, Pablo, e do avô, Juan Carlos Corazzo, que já haviam sido campeões do torneio.