Stanowisku selekcjonera włoskiej kadry przejął dotychczasowy trener Juventusu, legenda tego klubu, Antonio Conte. Skutecznie poprowadził on drużynę Italii w eliminacjach do ME 2016. Włosi wygrali w grupie siedem spotkań: dwukrotnie z Norwegią (2:0 i 2:1), Azerbejdżanem (2:1 i 3:1), Maltą (oba mecze po 1:0) i raz z Bułgarią (1:0), trzy zremisowali: z Chorwacją (dwukrotnie 1:1) i raz z Bułgarią (2:2), nie ponosząc ani jednej porażki. Z dorobkiem 24 punktów zajęli pierwsze miejsce w grupie, co dało im bezpośredni awans na turniej. Na Euro 2016 Włochy po dwóch zwycięstwach (niespodziewane 2:0 Belgią i wymęczone 1:0 ze Szwecją) oraz jednej porażce (0:1 w ostatnim meczu z Irlandią) wyszły z grupy z pierwszego miejsca. W 1/8 finału zmierzyły się na faworyzowaną Hiszpanii, z którą wygrały pewnie 2:0 dzięki trafieniom Chielliniego i Pellè, lecz w ćwierćfinale zmierzyli się z reprezentacją Niemiec, z którymi Włosi przegrali w rzutach karnych 5:6 (po 120 minutach remis 1:1), odpadając tym samym z turnieju. Po tych mistrzostwach Antonio Conte przestał być selekcjonerem reprezentacji Włoch – zastąpił go Giampiero Ventura.