A nivel internacional, Coloccini representó a Argentina en 39 ocasiones entre 2003 y 2014, anotando un gol, y fue miembro de los equipos que llegaron a la final de la Copa América 2004.
y la Copa Confederaciones de la FIFA 2005; también participó en la Copa Mundial de la FIFA 2006. A nivel juvenil, fue miembro de los equipos que ganaron el Campeonato Mundial Juvenil de la FIFA 2001 y la medalla de oro en los Juegos Olímpicos de 2004.