El 2 de febrero de 2013, tras la destitución de Zdeněk Zeman, la directiva del AS Roma designó a Andreazzoli como técnico interino hasta final de temporada. Logró su primera victoria al frente del conjunto romano por 1-0 ante la Juventus de Turín. El 17 de abril, ganó al Inter de Milán por 2-3, clasificando a la Roma para la final de la Copa de Italia. El equipo "giallorosso" concluyó en 6º puesto en la Serie A, sin poder clasificarse para ninguna competición europea, y fue derrotado en la final de la Coppa por 1-0 ante la Lazio. En total, dirigió al equipo romanista en 17 partidos, de los que ganó 9, empató 4 y perdió otros 4. Al término de la temporada, Andreazzoli fue relevado por Rudi García, pero continuó en el club desempeñando las funciones de colaborador técnico dos años más.