В 2006 году на чемпионате мира в Германии Дженнаро был одним из ключевых футболистов сборной, он сыграл в шести из семи матчей турнира (не выступал в стартовом матче со сборной Ганы из-за травмы бедра). В финале против Франции провёл на поле все 120 минут, но в послематчевой серии одиннадцатиметровых ударов не бил. По итогам чемпионата Гаттузо был включён в сборную 23 звёзд турнира (кроме него из итальянских полузащитников в неё вошли Андреа Пирло и Франческо Тотти).