Sosa spielte zwischen dem 13. Juni 1984 und dem 16. Juli 1995 46 Mal für die A-Nationalmannschaft Uruguays. Dabei erzielte er 15 Treffer. Dabei gehörte er zu den siegreichen uruguayischen Aufgeboten bei der Copa América 1987 und 1995. Außerdem nahm er mit der Celeste an der Copa América 1989, Copa América 1993 und der in Italien ausgerichteten Fußball-Weltmeisterschaft 1990 teil.