Od roku 2008 Fognini jest reprezentantem Włoch w Pucharze Davisa. Do kwietnia 2014 roku rozegrał siedemnaście meczów singlowych, z których czternaście wygrał oraz jeden pięć spotkań deblowych, z czego trzy zakończyły się jego zwycięstwem.
W 2012 roku Fognini wystartował na igrzyskach olimpijskich w Londynie w konkurencji gry pojedynczej. Odpadł w 1 rundzie po porażce z Novakiem Đokoviciem. Podczas igrzysk olimpijskich w Rio de Janeiro w 2016 roku, tenisista włoski osiągnął ćwierćfinały w turniejach gry podwójnej (z Andreasem Seppim) i gry mieszanej (z Robertą Vinci), a w zawodach singlowych awansował do 3 rundy.
9 lipca 2025 roku, tydzień po rozegraniu pięciosetowego meczu z Carlosem Alcarazem na Wimbledonie, ogłosił zakończenie kariery tenisowej.
Finały w turniejach ATP Tour
Gra pojedyncza (9–10)
Gra podwójna (8–12)