Giovinco đã tham gia đội tuyển trẻ của Ý từ năm 16 tuổi. Anh có tên trong danh sách đội tuyển Ý U-21 của huấn luyện viên Pierluigi Casiraghi, vào ngày 1 tháng 6 năm 2007 đánh dấu lần đầu tiên xuất hiện của Giovinco tại cấp độ này, đó là trận đấu loại với Albania.[6] Anh chính là cầu thủ kiến tạo cho Acquafresca ghi bàn giúp tuyển Ý thắng 1-0.

Anh cũng tham gia Giải Toulon 2008, anh còn được bình chọn là cầu xuất sắc nhất giải và ghi hai bàn thắng.[7][8] Sau khi đánh bại Chile 1-0 tại trận chung kết, Giovinco cùng đồng đội giành Giải Toulon 2008.

Giovinco sau đó tham dự Thế vận hội 2008 đại diện cho tuyển Ý. Anh ghi bàn thắng đầu tiên trong chiến thắng 3-0 của tuyển Ý trước Honduras. Cuộc chinh phục chiếc huy chương vàng của Giovinco kết thúc khi tuyển Ý thua Bỉ 2-3 tại tứ kết.

Giovinco thi đấu trận đầu tiên ở vòng loại Giải bóng đá vô địch thế giới 2014 cho Ý khi đối đầu với Bulgaria ở Sofia. Anh ghi bàn thắng đầu tiên cho Ý ở trận gặp Nhật Bản tại Cúp Liên đoàn các châu lục 2013.

Vào ngày 14 tháng 10 năm 2014 Giovinco được gọi trở lại đội tuyển bởi huấn luyện viên cũ của anh - Antonio Conte - để chuẩn bị cho vòng loại Euro 2016.