Burdisso nåede i sin tid som landsholdsspiller at spille 49 kampe og score to mål for Argentinas landshold, som han debuterede for i 2003. Han var året efter en del af den argentinske trup der vandt guld ved OL i Athen. Siden da har han også deltaget i VM i 2006, Copa América 2007 og VM i 2010.