Lembo kwam in totaal 39 keer uit voor het Uruguayaans voetbalelftal, en maakte twee doelpunten voor zijn vaderland. Hij maakte zijn debuut op 17 juni1999 in de vriendschappelijke uitwedstrijd tegen Paraguay (2-3), net als doelman Fabián Carini (Danubio FC), Leonel Pilipauskas (CA Bella Vista), Diego Alonso, Federico Bergara (beiden Club Nacional de Fútbol) en Gabriel Álvez (Club Nacional de Fútbol).
Lembo nam in datzelfde jaar deel aan de strijd om de Copa América in Paraguay, waar hij de openingstreffer maakte in de halve finale tegen Chili (1-1). Uruguay won dat duel uiteindelijk na strafschoppen: 5-3. Ook nam hij deel aan het WK voetbal 2002 in Japan en Zuid-Korea, waar de Celeste in de groepsfase werd uitgeschakeld.
Uruguay – Chili 
23'
Japan – Uruguay 
Nacional
Real Betis