Мелания сыграла пять матчей за молодёжную сборную. В основной дебютировала 16 апреля 2003 в товарищеском матче против Нидерландов (победа 5:0). Сыграла более 80 матчей за женскую сборную Италии. На чемпионате Европы 2005 года, проходившем в Англии, она забила дважды в ворота Норвегии (поражение 5:3), а сборная Италии не вышла из группы. На чемпионате Европы 2009 года, проходившем в Финляндии, сыграла все четыре матча и забила гол в ворота России (победа 2:0), а сборная Италии выбыла в четвертьфинале.