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Leonardo Senatore honore sa première cape internationale avec l'équipe d'Argentine le contre l'équipe d'Uruguay. Il joue en club avec le club argentin Gimnasia Rosario et avec le Pampas XV de 2010 à 2011, avec qui il dispute la Vodacom Cup. Il remporte la compétition en 2011 en battant les Blue Bulls en finale[3]. Le , il est retenu par Santiago Phelan dans la liste des trente joueurs qui disputent la coupe du monde[4].
Leonardo Senatore compte 50 sélections avec l'équipe d'Argentine, dont 31 en tant que titulaire, depuis son premier match disputé le à Montevideo contre l'équipe d'Uruguay[2]. Il inscrit vingt points, quatre essais[2].