Kariera reprezentacyjna W marcu 2010 Barrios otrzymał obywatelstwo Paragwaju, z którego pochodzi jego matka. W reprezentacji Paragwaju zadebiutował 25 maja 2010 w przegranym 1:2 towarzyskim pojedynku z Irlandią, w którym strzelił także gola.
W tym samym roku został powołany do kadry na Mistrzostwa Świata. Zagrał na nim w 5 meczach: z Włochami (1:1), Słowacją (2:0), Nową Zelandią (0:0), Japonią (0:0, 5:3 w rzutach karnych) i Hiszpanią (0:1). Tamten turniej Paragwaj zakończył na ćwierćfinale.
Statystyki kariery Kluby Klub Sezon Liga Puchar Kraj. Puchary Kontynent. UCL UEL CL Liga region. Brazylia Inne SumaMecze Gole Mecze Gole Mecze Gole Mecze Gole Mecze Gole Mecze GoleArgentinos Juniors2003–04 17 5 0 0 – – 0 0 17 5Tigre (wyp.)2004 16 0 0 0 – – 0 0 16 0Temuco2005 28 12 0 0 – – 0 0 28 12Tiro Federal2005–06 12 1 0 0 – – 0 0 12 1 Cobreloa2006 21 12 0 0 – – 0 0 21 122007 18 14 0 0 – – 0 0 18 14 Suma39 26 0 0 – – 0 0 39 26Atlas2007 14 1 0 0 5 1 – 0 0 19 2 Colo-Colo2008 38 37 0 0 – – 0 0 38 372009 15 12 0 0 6 3 – 0 0 21 15 Suma53 49 0 0 6 3 – 0 0 59 52 Borussia Dortmund2009–10 33 19 3 4 – – 0 0 36 232010–11 32 16 2 1 7 4 – 0 0 41 212011–12 17 4 4 1 3 0 – 0 0 24 5 Suma82 39 9 6 10 4 – 0 0 101 49 Guangzhou FC2012 8 2 6 4 2 1 – 0 0 16 72013 9 3 1 0 6 3 – 0 0 16 6 Suma17 5 7 4 8 4 – 0 0 32 13 Spartak Moskwa2013–14 15 1 2 0 2 0 – 0