Avec la sélection italienne, il participe à la Coupe du monde à cinq reprises consécutives entre 1998 et 2014, dont une victoire en 2006, et à l'Euro à quatre reprises consécutives entre 2004 et 2016, dont une finale en 2012. Il est le joueur le plus capé d'Europe en équipe nationale depuis 2017. De 2010 à 2018, année de sa retraite internationale, Buffon est capitaine de la "Squadra azzurra".