Coloccini står (pr. 22. marts 2018) noteret for 39 kampe og én scoring for Argentinas landshold, som han debuterede for i 2003. Han var året efter en del af det argentinske hold der vandt guld ved OL i Athen. Han har også deltaget ved Copa América 2004, Confederations Cup 2005 og VM i fodbold 2006. Som ungdomsspiller var han også en del af det argentinske U-20 landshold, der vandt guld ved VM i 2001.