Kariera reprezentacyjna W reprezentacji Włoch debiutował tuż przed mistrzostwami świata w Hiszpanii, w kwietniu 1982 roku w spotkaniu przeciwko Niemcom Zachodnim (0:1).
Na mistrzostwach świata 1982 początkowo pełnił funkcję rezerwowego Fulvio Collovatiego. Swój pierwszy mecz rozegrał w decydującym spotkaniu drugiej fazy grupowej przeciwko Brazylii (3:2) – od tego momenty nie stracił już w miejsca w wyjściowej jedenastce występując w spotkaniach przeciwko Polsce w półfinale (2:0) i Niemcom Zachodnim w zwycięskim finale (3:1). W trakcie turnieju, zawodnik nosił czarne, gęste wąsy, przez co, pomimo zaledwie osiemnastu lat zyskał pseudonim Lo Zio (wujek).
Cztery lata później na mistrzostwach świata 1986 Włosi odpadli w 1/8 finału, a Bergomi rozegrał trzy spotkania. Na mistrzostwach świata 1990 był kapitanem reprezentacji Włoch, która zdobyła brązowy medal – Bergomi rozegrał wszystkie spotkania w pełnym wymiarze czasowym.