Илария Мауро дебютировала за сборную Италии 10 марта 2008 года, в победном (2:0) матче с командой Китая, проходившем в рамках Кубка Алгарве в Лоле. Первый гол за Италию она забила в поединке против датчанок на чемпионате Европы 2013 года.