Varane, yang melakukan penampilan pertama bersama Perancis pada Mac 2013, telah mewakili Les Bleus sebanyak 93 kali.
Bekas pertahanan tengah Real Madrid itu, yang menyertai Manchester United pada 2021, memulakan kesemua tujuh perlawanan ketika Perancis menjuarai Piala Dunia 2018.
Walaupun memulakan Piala Dunia tahun lalu dengan kecederan, Varane tampil dalam enam daripada kesemua perlawanan Perancis di Qatar, termasuk ketika tewas kepada Argentina dalam aksi final.
Varane mengesahkan persaraannya bersama skuad Perancis menerusi satu kiriman Instagram malam tadi.
"Mewakili negara hebat kita sepanjang sedekad merupakan satu penghargaan tertinggi dalam hidup saya," tulis Varane dalam kiriman itu.
"Setiap kali saya menyarung jersi biru yang amat istimewa ini, saya berasakan kebanggaan yang tidak terhingga.
"Tanggungjawab untuk memberikan segala yang saya ada, bermain dengan setulus hati dan memenangi setiap perlawanan apabila kami turun ke lapangan. Saya sudah memikirkannya sepanjang beberapa bulan ini dan memutuskan bahawa ia masa yang tepat untuk saya bersara."
Varane, yang pernah mengetuai pasukan negaranya sebanyak 20 kali, merupakan pemain keempat daripada skuad juara dunia 2018 mengumumkan persaraan di peringkat antarabangsa selepas Blaise Matuidi, Steve Mandanda dan bekas kapten, Hugo Lloris.
Karim Benzema tidak berada dalam skuad itu sebelum digugurkan menjelang kempen di Qatar kerana kecederaan. Pemenang Anugerah Ballon d'Or itu kemudian mengumumkan persaraannya di peringkat antarabangsa, tidak lama selepas kejohanan itu berakhir.