Sow, Senegal forması altındaki ilk maçına 12 Ağustos 2009 tarihinde Demokratik Kongo karşısında çıkarken; ilk golünü ise 5 Eylül 2010 tarihinde 4-2 kazandıkları maçta yine Demokratik Kongo karşısında attı. Ayrıca Sow, millî takımıyla 2012 Afrika Uluslar Kupası'nda mücadele etti. Bu turnuvada üç maça çıkan Sow, Ekvator Ginesi karşısında bir gol attı ancak Senegal turnuvadan elendi. Sow, Türkiye'ye gelip Fenerbahçe ile sözleşme imzaladıktan sonra Ekvator Ginesi'ne geri döndü ve turnuvadaki son maça Libya karşısında çıktı.Sow 23 Mart'ta 2014 FIFA Dünya Kupası öncesi grup aşama maçı olan Angola millî futbol takımı ile yapılan ve 1-1 sonuçlanan maçta takımının tek golünü atmıştır. Sow, şu ana kadar millî takım formasını 23 kez giydi ve 9 gol attı.