Après avoir partagé le poste avec Bernardini entre 1975 et 1977, il devient sélectionneur unique (commissario tecnico en italien) en 1977.
Sous sa direction, l'équipe d'Italie réalise une très bonne coupe du monde 1978 (quatrième) mais un Euro 1980 plus décevant (quatrième à domicile).
Très critiqué, tout comme son équipe, à l'approche de la coupe du monde 1982, il impose à ses joueurs le silenzio stampa (l'interdiction de parler à la presse).
Les critiques redoublent à l'issue du premier tour où l'Italie n'a pu faire que trois matches nuls contre la Pologne, le Pérou et le Cameroun.
Mais les azzurri, s'appuyant sur un jeu défensif strict et des déploiements en contre-attaque, remportent le titre à la surprise générale en enchaînant les performances de haut niveau contre l'Argentine (2-1), le Brésil (3-2), la Pologne (2-0) et l'Allemagne de l'Ouest en finale (3-1).
Bearzot restera l'entraîneur de la Squadra Azzurra jusqu'en 1986. L'équipe d'Italie, qui ne s'est pas qualifiée pour le Championnat d'Europe 1984, est éliminée en huitièmes de finale du Mondial 1986 par la France 2-0. Après onze années à la tête de la sélection, Bearzot cède sa place à Azeglio Vicini. Il reste néanmoins l'entraîneur ayant disputé le plus de matches à la tête de la sélection italienne (104), dépassant le précédent record de Vittorio Pozzo (97).