Vào ngày 5 tháng 3 năm 2014, anh đã có trận ra mắt với đội tuyển Ý cấp độ U21 trong trận đấu vòng loại Euro 2015 với U-21 Bắc Ireland. Anh đã tham gia giải vô địch U21 thế giới UEFA năm 2015 dưới sự chỉ đạo của HLV Luigi Di Biagio. Từ ngày 10 đến ngày 12 tháng 3 năm 2014, anh được huấn luyện viên Cesare Prandelli gọi vào đội tuyển quốc gia như là một phần của cuộc tập luyện để đánh giá các cầu thủ trẻ trước World Cup 2014.

Bernardeschi đã nhận được cú điện thoại đầu tiên của mình tới đội tuyển Ý từ ông Antonio Conte vào tháng 3 năm 2016 cho các trận giao hữu giữa Tây Ban Nha và Đức. Anh đã có trận ra mắt quốc tế cho đội tuyển Ý vào ngày 24 tháng 3, đó là trận hòa 1-1 với Tây Ban Nha. Vào ngày 31 tháng 5 năm 2016, anh có tên trong danh sách 23 tuyển thủ của Conte cho Euro 2016. Anh đã xuất hiện trong trận đấu cuối cùng của đội Ý với trận thua 0-1 trước Cộng hòa Ireland.