W reprezentacji "Trójkolorowych" Trezeguet rozegrał 71 meczów i strzelił 34 bramki. To jego trafienie w finale mistrzostw Europy 2000 przesądziło o złocie dla Francji. Trezeguet dwukrotnie sięgał po mistrzostwo Francji (z Monaco w 1997 i 2000 roku) i Włoch (z Juventusem w 2002, 2003 roku, mistrzostwa za rok 2005 i 2006 odebrano). W grudniu minionego roku decyzję o zakończeniu kariery podjął inny francuski mistrz świata i Europy - Thierry Henry. Tym samym buty na kołku zawiesili już wszyscy piłkarze, którzy w 1998 roku zdobyli dla Francji złoty medal mistrzostw świata.