Der Verteidiger stand auch im vorläufigen Kader der italienischen Nationalmannschaft für die Europameisterschaft 2012, wurde dann aber wie acht andere Spieler von Nationaltrainer Cesare Prandelli aus dem italienischen EM-Kader gestrichen. Knapp ein Jahr nach der EM stand Ranocchia wieder für Italien im Kader und erstmals seit eineinhalb Jahren wieder auf dem Feld, als er am 31. Mai 2013 im Freundschaftsspiel gegen San Marino zum Einsatz kam. In der Folge gehörte Ranocchia wieder regelmäßig zum Aufgebot. Sein bisher letztes Länderspiel bestritt er am 29. März 2016 gegen Deutschland. Seitdem wurde er nicht mehr nominiert.