Lamela pelasi alle 20-vuotiaiden maailmanmestaruuskilpailuissa 2011 neljä ottelua ja teki niissä kolme maalia. Argentiinan A-maajoukkueessa hän pelasi ensimmäisen kerran toukokuussa 2011. Hän kuului joukkueeseen Copa Américassa vuosina 2015 ja 2016, joissa molemmissa Argentiina saavutti hopeaa. Hän pelasi 25. maaottelunsa marraskuussa 2018 ja on tehnyt maaotteluissa kolme maalia, joista kaksi vuoden 2016 Copa Américassa.