את משחקי אליפות העולם בכדורסל 2006 פתח ג'ינובילי עם 25 נקודות במשחק מול נבחרת צרפת, שהגיע ללא כוכבה הפצוע טוני פארקר חברו לקבוצה של ג'ינובילי, והוסיף שש חטיפות כדור. הוא קלע 28 נקודות בניצחון 62-79 בשמינית הגמר מול ו-21 נקודות, ארבעה אסיסטים ושלוש חטיפות בהפסד 75-74 בחצי הגמר מול נבחרת ספרד. במשחק על מדליית הארד פגשה ארגנטינה את נבחרת ארצות הברית אותה ניצחה בשני הטורנירים הקודמים. הנבחרת האמריקאית יצאה מהמשחק כשידה על העליונה, והותירה את ארגנטינה ללא מדליה. ג'ינובילי, שהוליך את קלעי נבחרתו עם 15.1 נקודות, נבחר לחמישייה המצטיינת של הטורניר.