Faits:
A. A.X._, ressortissant italien né en 1967, a été condamné le 27 mars 2001 pour séquestration et enlèvement notamment à une peine de cinq ans de réclusion, assortie d'une expulsion du territoire suisse pour une durée de cinq ans avec sursis pendant trois ans.
Le 13 février 2003, le Service cantonal de la population du canton de Vaud (ci-après: le Service cantonal) a refusé de renouveler l'autorisation de séjour de l'intéressé. Le 17 avril 2003, l'Office fédéral des étrangers a prononcé à son encontre une interdiction d'entrée en Suisse de durée indéterminée.
Par jugement du 9 décembre 2004, confirmé sur recours le 26 février 2005, A.X._ a été condamné pour infraction grave à la loi fédérale sur les stupéfiants à une peine de trois ans de réclusion. Le sursis octroyé par le jugement du 27 mars 2001 concernant l'expulsion d'une durée de cinq ans a été révoqué et une expulsion supplémentaire du territoire suisse a été ordonnée pour une durée de dix ans.
Le 31 janvier 2007, le Service cantonal a refusé d'entrer en matière sur une demande de réexamen de l'intéressé. Cette décision a été confirmée par la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud (ci-après: le Tribunal cantonal) le 16 avril 2007, puis par le Tribunal fédéral le 12 octobre 2007 (arrêt 2C_216/2007).
B. Le 20 décembre 2007, l'intéressé a sollicité le réexamen de la décision du Service cantonal du 31 janvier 2007 ainsi que l'octroi d'une autorisation de séjour par regroupement familial du fait de son mariage, le 12 décembre 2007, avec B.X._, de nationalité suisse. Le Service cantonal a rendu une décision négative le 13 février 2008.
Par arrêt du 8 mai 2008, le Tribunal cantonal a rejeté le recours de A.X._ et B.X._ contre la décision du Service cantonal.
C. Agissant par la voie du recours en matière de droit public, A.X._ et B.X._ demandent au Tribunal fédéral, avec suite de frais et dépens, de réformer l'arrêt du Tribunal cantonal du 8 mai 2008 en ce sens qu'une autorisation de séjour est accordée à A.X._; subsidiairement, ils concluent à l'annulation de l'arrêt attaqué et au renvoi du dossier à l'autorité intimée pour nouvelle instruction et nouveau jugement dans le sens des considérants. Les recourants se plaignent en substance d'une mauvaise application du droit. Ils requièrent en outre l'effet suspensif et l'assistance judiciaire.
Le Tribunal cantonal se réfère aux considérants et au dispositif de son arrêt et conclut au rejet du recours. Le Service cantonal renonce à se déterminer. L'Office fédéral des migrations propose le rejet du recours.
Par ordonnance du 13 juin 2008, le Président de la IIe Cour de droit public a admis la requête d'effet suspensif.

Considérant en droit:
1. La loi fédérale du 16 décembre 2005 sur les étrangers (LEtr; RS 142.20) est entrée en vigueur le 1er janvier 2008. En vertu de l'art. 126 al. 1 LEtr, les demandes déposées avant l'entrée en vigueur de la loi sont régies par l'ancien droit. Comme la demande qui est à la base du présent litige date du 20 décembre 2007, le recours doit être examiné sous l'angle de la loi fédérale du 26 mars 1931 sur le séjour et l'établissement des étrangers (LSEE; RS 1 113 et les modifications ultérieures).
2. D'après l'art. 83 lettre c ch. 2 LTF, le recours en matière de droit public est irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit.
2.1 En sa qualité de citoyen italien, A.X._ peut invoquer une disposition de l'Accord du 21 juin 1999 entre la Confédération suisse, d'une part, et la Communauté européenne et ses Etats membres, d'autre part, sur la libre circulation des personnes (ci-après; l'Accord ou ALCP; RS 0.142.112.681) et de son Annexe I pour faire valoir un droit de séjour en Suisse; il a donc qualité pour agir (<ref-ruling> consid. 1.1 p. 496 s.). Par ailleurs, marié avec une ressortissante suisse, il dispose en principe du droit à une autorisation de séjour en vertu de l'art. 7 al. 1 LSEE. En outre, comme il vit avec son épouse et que leurs relations sont apparemment étroites et effectivement vécues, il peut également solliciter une autorisation de séjour en Suisse sur la base de l'art. 8 CEDH (cf. <ref-ruling> consid. 3.1 p. 285; <ref-ruling> consid. 5.3.1 p. 211).
2.2 L'épouse du recourant se trouvant privée de la possibilité de vivre avec son époux en Suisse est particulièrement atteinte par l'arrêt attaqué et a un intérêt propre et digne de protection à son annulation ou à sa modification. Comme elle était déjà partie à la procédure cantonale, la qualité pour recourir en procédure fédérale doit ainsi également lui être reconnue (cf. <ref-law>).
3. L'objet du litige porte sur une demande de réexamen. Il s'agit en l'occurrence de déterminer si c'est à bon droit que les autorités cantonales ont estimé que le mariage du recourant ne constituait pas un fait nouveau permettant de revenir sur la décision de ne pas renouveler son autorisation de séjour, respectivement lui octroyer une nouvelle autorisation.
4. 4.1 En vertu de l'art. 7 al. 1 in fine LSEE, le droit du ressortissant étranger à l'octroi d'une autorisation de séjour s'éteint lorsqu'il existe un motif d'expulsion. L'art. 10 al. 1 LSEE prévoit que l'étranger peut être expulsé de Suisse ou d'un canton notamment s'il a été condamné par une autorité judiciaire pour crime ou délit (lettre a) ou si sa conduite dans son ensemble et ses actes permettent de conclure qu'il ne veut pas s'adapter à l'ordre établi dans le pays qui lui offre l'hospitalité ou qu'il n'en est pas capable (lettre b).
De même, la protection découlant de l'art. 8 CEDH n'est pas absolue: une ingérence dans l'exercice du droit au respect de la vie privée et familiale est possible selon l'art. 8 par. 2 CEDH, pour autant que cette ingérence soit prévue par la loi et qu'elle constitue une mesure qui, dans une société démocratique, est nécessaire à la sécurité nationale, à la sûreté publique, au bien-être économique du pays, à la défense de l'ordre et à la prévention des infractions pénales, à la protection de la santé ou de la morale, ou à la protection des droits et libertés d'autrui.
Le refus d'octroyer une autorisation de séjour au conjoint étranger d'un ressortissant suisse sur la base de l'une des causes énoncées à l'art. 10 LSEE suppose une pesée des intérêts en présence tant en vertu de l'art. 7 al. 1 LSEE que de l'art. 8 par. 2 CEDH (cf. <ref-ruling> consid. 2e p. 639; <ref-ruling> consid. 4a p. 12 s.).
4.2 En l'espèce, le recourant a été condamné pour plusieurs crimes et délits et son comportement indique qu'il n'est pas capable de s'adapter à l'ordre établi en Suisse. Il ne fait pas de doute qu'il réalise les motifs d'expulsion de l'art. 10 al. 1 lettres a et b LSEE. Par ailleurs, comme il a écopé d'une peine totale de huit ans de réclusion, seules des circonstances exceptionnelles permettraient de faire pencher la balance en sa faveur. Or, tel n'est manifestement pas le cas de son récent mariage avec une Suissesse, cet élément ne pouvant en effet suffire en lui-même à garantir sa bonne intégration socio-professionnelle à l'avenir. On peut du reste relever à cet égard que le recourant a perdu son emploi et que son épouse est actuellement sans travail.
Au demeurant, c'est en vain que les recourants font valoir qu'il est impossible pour B.X._ de "quitter son pays". Comme l'ont relevé à juste titre les autorités précédentes, celle-ci connaissait, lorsqu'elle s'est mariée, la situation de son époux au plan de ses conditions de séjour en Suisse et ne pouvait donc exclure de vivre sa vie de couple à l'étranger. Ainsi, dans la mesure où un départ pour l'Italie lui paraissait impossible, elle devait s'attendre à ne pas pouvoir vivre de manière continue auprès de son mari. De toute façon, l'éventuelle atteinte au respect de la vie familiale des recourants s'avère compatible avec l'art. 8 par. 2 CEDH.
4.3 Enfin, la situation du recourant doit être examinée sous l'angle de l'art. 5 de l'Annexe I ALCP, en vertu duquel les droits octroyés par les dispositions de l'Accord ne peuvent être limités que par des mesures justifiées par des raisons d'ordre public, de sécurité publique et de santé publique. Or, dans l'arrêt 2C_216/2007 du 12 octobre 2007, l'autorité de céans a relevé qu'au vu des circonstances (notamment l'activité délictuelle de l'intéressé, son comportement récidiviste en matière de stupéfiants, sa consommation régulière de cocaïne, son développement mental incomplet et sa situation professionnelle instable), il n'était pas possible d'émettre un pronostic favorable au profit du recourant et qu'il ne faisait aucun doute que ce dernier représentait une menace actuelle pour l'ordre public au sens de la disposition précitée (cf. <ref-ruling> consid. 3.4.1 p. 183 s., 488 consid. 3.2 p. 499; <ref-ruling> consid. 7.4 p. 222 et les références citées dans ces arrêts). Cette appréciation ne saurait être remise en cause par le simple fait que le recourant se soit marié le 12 décembre 2007.
4.4 Il ressort de ce qui précède que, nonobstant son mariage avec une Suissesse, l'intérêt privé du recourant à demeurer en Suisse auprès de son épouse ne l'emporte pas sur l'intérêt public à ne pas lui renouveler, respectivement lui accorder, l'autorisation de séjour sollicitée, ce d'autant qu'il représente encore une menace actuelle pour l'ordre public. Le Tribunal cantonal a donc correctement appliqué le droit en confirmant la décision du Service cantonal du 13 février 2008.
5. Par conséquent, manifestement infondé, le recours doit être rejeté selon la procédure simplifiée de l'<ref-law>. Les conclusions des recourants étaient dénuées de toute chance de succès, de sorte qu'il convient de leur refuser l'assistance judiciaire (<ref-law>). Succombant, ceux-ci doivent supporter les frais judiciaires, qui seront fixés compte tenu de leur situation financière (art. 65 et 66 al. 1 LTF). Ils n'ont pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. La requête d'assistance judiciaire est rejetée.
3. Les frais judiciaires, arrêtés à 1'000 fr., sont mis à la charge des recourants, solidairement entre eux.
4. Le présent arrêt est communiqué au mandataire des recourants, au Service de la population et au Tribunal cantonal du canton de Vaud ainsi qu'à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 20 août 2008
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Merkli Mabillard