Részt vett három olimpián, 2008-ban Pekingben és 2016-ban Rioban a negyeddöntőig jutott a svéd válogatott, 2012-ben Londonban pedig a csoportkörben búcsúzott. Válogatott szinten a legsikeresebb tornája a 2010-es Európa-bajnokság volt, ahol ezüstérmet szerzett csapatával, és Torstensont megválasztották a torna legértékesebb játékosának. Ezen kívül még egyszer, a 2014-es Európa-bajnokságon tudott érmet nyerni a válogatottal, ott bronzérmes lett.