ในระดับทีมชาติ โบนุชชีเป็นตัวแทนของอิตาลีในการแข่งขันฟุตบอลโลกสองครั้ง (2010 และ 2014) ฟุตบอลชิงแชมป์แห่งชาติยุโรปสองครั้ง (2012 และ 2016) และฟีฟ่าคอนเฟเดอเรชันส์คัพหนึ่งครั้ง (2013) เขาพาทีมจบรองชนะเลิศในฟุตบอลชิงแชมป์แห่งชาติยุโรป 2012 และจบอันดับที่สามในฟีฟ่าคอนเฟเดอเรชันส์คัพ 2013