Op 14 november 2009 liet bondscoach Marcello Lippi Candreva zijn interlanddebuut maken in de vriendschappelijke wedstrijd tegen Nederland (0–0). In 2013 nam hij met Italië deel aan de FIFA Confederations Cup, waar het in de troostfinale van Uruguay verloor. In maart 2014 speelde hij mee in het duel tegen Spanje, een oefeninterland ter voorbereiding op het wereldkampioenschap voetbal 2014. Op het WK zelf speelde Candreva mee in twee groepswedstrijden. Op 23 mei 2016 werd hij opgenomen in de selectie voor het Europees kampioenschap voetbal 2016 in Frankrijk. Italië werd in de kwartfinale na strafschoppen uitgeschakeld door Duitsland.