罗马尼奥利曾多次代表意大利参加U16、U17和U19级别的比赛。他于2014年3月5日首次代表意大利U21队出场，对阵北爱尔兰，并踢满全场90分钟。作为意大利U21的一员，他参加了2015年欧洲U21足球锦标赛，与队友中后卫达尼埃莱·鲁加尼形成了有效的搭档。

2016年8月27日，罗马尼奥利首次被征召进入成年国家队，准备参加9月1日对阵法国的友谊赛和9月5日对阵以色列的2018年国际足联世界杯欧洲区预选赛比赛。[4] 然而，他随后被调回U21队，参加对阵塞尔维亚的2017年欧洲U21足球锦标赛预选赛比赛。[5]

罗马尼奥利于2016年10月6日首次代表成年国家队出场，在对阵西班牙的2018年国际足联世界杯欧洲区预选赛比赛中踢满全场90分钟，比赛以1-1的比分在主场战平。[6][7][8]

他在2019年10月15日于2020年欧洲足球锦标赛预选赛中打入了他的首个成年国家队进球，帮助球队在客场以5-0大胜列支敦士登。[9]