Locatelli debuterede med Italiens U21-hold den 23. marts 2017 i en venskabelig 2<unk>1 sejr mod Polen. I juni 2017 blev han inkluderet i Italiens U21-hold til 2017 UEFA European Under-21 Championship.
af manager Luigi Di Biagio. Italien blev elimineret af Spanien i semifinalen den 27. juni efter et 3-1 nederlag.