In der uruguayischen U-23-Auswahl kam Gustavo Varela beim "Torneo Preolímpico" in Brasilien im Jahr 2000 in sechs Länderspielen (ein Tor) zum Einsatz. Er bestritt von seinem Debüt am 15. November 2000 bis zu seinem letzten Einsatz am 15. November 2006 24 Länderspiele für Uruguay. Ein Tor erzielte er dabei nicht. Im Rahmen seiner Länderspielkarriere nahm er mit der "Celeste" an der Fußball-Weltmeisterschaft 2002 teil, bei der Uruguay in der Vorrunde scheiterte. Ebenfalls gehörte er zum Aufgebot bei der Copa América 2004.