Für die italienische A-Nationalmannschaft absolvierte Ferrari bisher elf Partien. Sein Debüt gab er am 20. November 2002 unter Giovanni Trapattoni beim 1:1 im Freundschaftsspiel gegen die Türkei in Pescara. 2004 gehörte der Abwehrspieler zum italienischen Aufgebot für die Europameisterschaft in Portugal an, bei der er jedoch nicht zum Einsatz kam und mit seiner Mannschaft bereits nach der Gruppenrunde ausschied. Kurze Zeit später vertrat Matteo Ferrari sein Land im Fußballturnier der Olympischen Sommerspiele in Athen. Er absolvierte alle sechs Partien und gewann mit der von Claudio Gentile trainierten Mannschaft die Bronzemedaille.