Pada 5 November 2016, Politano telah dipanggil oleh pasukan kebangsaan Itali buat pertama kali untuk menghadapi perlawanan kelayakan Piala Dunia 2018 menentang Liechtenstein dan perlawanan persahabatan menentang Jerman ketika di bawah kendalian Gian Piero Ventura.[9] Beliau melakukan penampilan sulungnya untuk pasukan Itali pada 28 Mei 2018 ketika di bawah bimbingan pengurus Roberto Mancini dalam perlawanan persahabatan menentang Arab Saudi.[10] Pada 20 November 2018, beliau menjaringkan gol pertamanya untuk Itali ketika beraksi dalam penampilan keduanya di pentas antarabangsa ketika membantu pasukannya menumbangkan Amerika Syarikat 1–0 di Genk.[11]