Debuttò in Nazionale italiana il 22 marzo 1925 nella partita amichevole - 7-0. Fu il primo giocatore romano e centromeridionale a indossare la casacca azzurra. Venne notato da Guido Baccani, che lo segnalò all'allora Ct della nazionale Augusto Rangone. Prese così parte alle Olimpiadi del 1928 conquistando la medaglia di bronzo. Ma venne clamorosamente escluso dalle rose che parteciparono ai vittoriosi mondiali casalinghi del 1934 e quelli francesi del 1938, in quanto Vittorio Pozzo lo ritenne poco adatto al progetto tecnico che aveva in mente. A tal proposito Bernardini ricorderà nella sua autobiografia le parole con le quali il tecnico lo escluse dalla nazionale: «Vede Bernardini, lei gioca attualmente in modo superiore; in modo perfetto dal punto di vista della prestazione individuale. Gli altri non possono arrivare alla concezione che lei ha del gioco e finiscono per trovarsi in soggezione, dovrei chiederle di giocare meno bene. Sacrificare lei o sacrificare tutti gli altri? Lei come si regolerebbe al mio posto?» Per tale motivo le sue presenze con la maglia azzurra si fermarono a 26 gettoni.