Дзамбротта дебютировал в молодёжной сборной Италии в 1998 году, а в 1999 году стал игроком национальной сборной. На чемпионате Европы 2000 Дзамбротта стал серебряным призёром. Он также принял участие в турнирах чемпионате мира 2002 и чемпионате Европы 2004, а на чемпионате мира 2006 стал обладателем золотой медали.