W reprezentacji Hiszpanii Capdevila zadebiutował 16 października 2002 w zremisowanym 0:0 towarzyskim meczu z Paragwajem, rozegranym w Logroño. Razem z nią został Mistrzem Europy 2008. Brał też udział w Euro 2004. W 2010 r. w RPA zdobył z reprezentacją Hiszpanii mistrzostwo Świata. "La Furia Roja" pokonała w finale mundialu Holandię "1:0". Mecz rozstrzygnęła dogrywka, a bramkę w 116 minucie zdobył Andrés Iniesta.