Walter Gargano zadebiutował w reprezentacji Urugwaju 30 maja 2006 w meczu towarzyskim z Libią, gdy w 85 minucie zmienił Alvara Gonzaleza. Jak dotychczas Urugwajczyk zaliczył 50 występów w reprezentacji swojego kraju. Wraz z nią uczestniczył w Copa América 2007, w którym zajął czwarte miejsce oraz Copa América 2011, gdzie "Urusi" odnieśli zwycięstwo. Należał także do drużyny, która z Mistrzostw Świata w RPA wróciła jako czwarta ekipa świata.