Pela Seleção Uruguaia, Suárez é o maior goleador, os representando em três edições da Copa do Mundo e da Copa América, além de participar dos Jogos Olímpicos de 2012 e da Copa das Confederações de 2013, na qual ele ajudou sua seleção a terminar em quarto lugar. Pela Copa do Mundo FIFA de 2010, ele teve um papel importante na conquista da quarta colocação, marcando três gols, além de causar polêmica ao "salvar" um gol com as mãos, na prorrogação das quartas de finais contra Gana. Pela Copa América de 2011, Suárez foi o vice artilheiro com quatro gols, ganhou o prêmio de Jogador do Torneio e ajudou Uruguai a ganhar seu décimo quinto título e se tornar o maior vencedor da Copa América. Pela Copa do Mundo FIFA de 2014, Suárez marcou seu 40.º gol pela seleção antes de ser suspenso do torneio após morder o zagueiro italiano Giorgio Chiellini.