Locatelli ha fatto il suo debutto con la nazionale italiana U21 il 23 marzo 2017, in un'amichevole vittoria 2<unk>1 contro la Polonia. Nel giugno 2017 è stato inserito nella squadra italiana Under 21 per il Campionato Europeo UEFA Under 21 2017.
Il manager Luigi Di Biagio. L'Italia è stata eliminata dalla Spagna nelle semifinali del 27 giugno, dopo una sconfitta di 3 a 1.