Watson, 56, kommer att arbeta tillsammans med Mark McGhee som assistent till Skottlands chef Gordon Strachan.
McCall lämnade sin roll i Skottland efter mer än tre år för att ta över som chef för Bradford City.
"Det är en ära och ett privilegium att ha blivit ombedd att hjälpa mitt land och, det säger sig självt, jag tvekade inte att göra det", säger Watson.
Det är en andra trollformel som en del av coaching set-up för den tidigare Birmingham City, Hibernian, Motherwell och Rangers coach, efter att ha arbetat under Alex McLeish under Euro 2008 kvalningskampanjen.
Watson känner sina nya kollegor väl, efter att ha spelat tillsammans med Strachan och McGhee på Aberdeen i slutet av 1970-talet och början av 1980-talet.
Han tillade: " Jag missade faktiskt Gordons samtal när han ringde, och när jag ringde tillbaka trodde jag att det skulle vara att organisera scouting, så jag blev ödmjuk när han frågade om jag var villig att hjälpa till med VM.
"Det var en stor erfarenhet att arbeta med landslagets upplägg innan, under Alex, och vi kom riktigt nära kvalet då.
"Jag är säker på att vi kan gå ett steg närmare den här gången och jag är verkligen glad över att komma igång och hjälpa Gordon och Mark på alla sätt jag kan."
Andy Watson har förts in i Scotland coaching-upp för att ersätta Stuart McCall.