Nachdem er die Europameisterschaft 1985 aufgrund einer Verletzung verpasst hatte, schied Riva mit Italien bei der Weltmeisterschaft 1986 und der EM 1987 jeweils im Viertelfinale aus. Dem 4. Platz bei der EM 1989 folgte trotz durchschnittlich 29,4 Punkten pro Spiel von Riva, die ihn zum zweitbesten "Scorer" des Turniers nach Oscar Schmidt machten, ein eher enttäuschender 9. Platz bei der WM 1990. Einen erfolgreichen Abschluss seiner Nationalmannschaftskarriere konnte er 1991 mit dem EM-Finaleinzug feiern. Insgesamt erzielte Riva in 213 Länderspielen 3.785 Punkte und damit über 900 mehr als jeder andere italienische Nationalspieler.