Onder leiding van bondscoach Azeglio Vicini maakte Donadoni zijn debuut voor de nationale ploeg op 8 oktober1986 in de vriendschappelijke wedstrijd tegen Griekenland (2-0), net als Dario Bonetti (AC Milan) en Walter Zenga (Inter Milaan). Tussen 1986 en 1996 speelde hij in totaal 63 interlands voor Italië en scoorde hij vijf keer voor zijn vaderland.
Bondscoach Italië
Donadoni werd na het gewonnen WK van 2006 aangesteld als nieuwe bondscoach van Italië. Hij volgde daarmee Marcello Lippi op. Een week na de uitschakeling in de kwartfinales van het EK van 2008, waarin Italië sneuvelde in de kwartfinale tegen de latere kampioen Spanje, 0-0 (4-2 na strafschoppen) werd hij bedankt voor de bewezen diensten. Hij werd opgevolgd door zijn voorganger Lippi, die in 2006 met Italië wereldkampioen was geworden in Duitsland. In het contract van Donadoni was opgenomen dat hij ten minste de halve finales moest halen. Donadoni had net bijgetekend toen hij te horen kreeg dat Lippi zijn opvolger zou worden.
Interlands Italië onder leiding van Roberto Donadoni