সুয়ারেস উরুগুয়ে অনূর্ধ্ব-২০ ও অনূর্ধ্ব-২৩ দলে খেলেছেন। ২০০৭ সালের ৮ ফেব্রুয়ারি কলম্বিয়ার বিপক্ষেতার উরুগুয়ের হয়ে অভিষেক হয়। আন্তর্জাতিক পর্যায়ে সুয়ারেস উরুগুয়ের সর্বকালের সর্বোচ্চ গোলদাতা। তিনি ফিফা বিশ্বকাপের তিনটি আসরে, কোপা আমেরিকার তিনটি আসরে এবং ২০১২ গ্রীষ্মকালীন অলিম্পিক ও ২০১৩ ফিফা কনফেডারেশন্স কাপে তার দেশের প্রতিনিধিত্ব করেছেন। ২০১০ ফিফা বিশ্বকাপে তিনি তিনটি গোল করেন এবং তার দল এই আসরে চতুর্থ স্থান অর্জন করে। ২০১১ কোপা আমেরিকা আসরে সুয়ারেস চারটি গোল করেন ও উরুগুয়ে এই আসর জেতার মধ্য দিয়ে রেকর্ড ১৫ বার কোপা আমেরিকা জয় লাভ করে। সুয়ারেস এই আসরের সেরা খেলোয়াড় নির্বাচিত হন। ব্রাজিলে অনুষ্ঠিত ২০১৪ ফিফা বিশ্বকাপে তিনি তার ৪০তম আন্তর্জাতিক গোল করেন এবং ইতালির রক্ষণভাগের খেলোয়াড় জর্জো কিয়েল্লিনিকে কামড় দেওয়ার জন্য এই আসর থেকে বহিষ্কৃত হন।