Năm 1996 anh là thành viên của đội U-21 Italia đã đánh bại Tây Ban Nha để trở thành nhà vô địch European Under-21 Championship và ẵm luôn danh hiệu hậu vệ xuất sắc nhất ở giải này. Cũng trong năm này anh được khoác áo đội tuyển Italia lần đầu tiên trong trận gặp Moldova vào ngày 5/10.

Năm 2006 Nesta cùng với đội tuyển Italia đoạt chức vô địch thế giới World Cup tuy rằng anh bị chấn thương ngay từ những loạt trận đầu tiên của giải.