בשנת 1882 הצטרפה איטליה לברית המשולשת עם גרמניה ואוסטרו-הונגריה, משום שכעסה על צרפת שהשתלטה על תוניסיה ב-1881, ואיטלקים רבים ראו בתוניסיה מושבה פוטנציאלית. בשנת 1915 נכנסה איטליה למלחמה לצד מדינות ההסכמה, ובעקבות כך התנהלו קרבות קשים בין אוסטריה לאיטליה (קרבות הנהר איזונצו, קרב קפורטו, קרב ויטוריו ונטו). לאחר המלחמה קיבלה איטליה את דרום טירול וטריאסטה, ובכך הושלם למעשה איחוד איטליה. כיום מתקיימים בין המדינות מתקיימים יחסים דיפלומטיים מלאים, ושתי המדינות חברות באיחוד האירופי. אוסטריה מחזיקה באיטליה שגרירות ברומא, ו-10 קונסוליות בבארי, בולוניה, פירנצה, ג'נובה, מילאנו, נאפולי, פאלרמו, טריאסטה, טורינו, ונציה וורונה. מאידך, איטליה מחזיקה באוסטריה שגרירות בווינה, ו-6 קונסוליות בפלדקירך, אינסברוק, גראץ, קלגנפורט, לינץ וזלצבורג.