Ha esordito nella nazionale maggiore il 26 settembre 1979, in una partita contro la Svezia, e in azzurro ha disputato l'Europeo 1980, il Mundialito 1980 e il Mondiale 1986; in quest'ultima occasione, nell'ottavo di finale perso 2-0 con la Francia, Enzo Bearzot gli affidò la marcatura di Michel Platini: pur senza demeritare, Baresi non riuscì ad arginare il fantasista francese, che guidò i "Bleus" alla vittoria. L'eliminazione dal Mondiale coincise col suo congedo dalla maglia azzurra.