Дебют Андерсена в сборной Дании произошёл в марте 2004 года в матче со сборной Испании. Стефан Андерсен был в составе национальной сборной на чемпионате Европы 2004, но ни разу не вышел на поле. Всего на 2 января 2012 года в составе сборной Андерсен провёл 8 матчей. Андерсен попал в заявку сборной Дании на чемпионат мира 2010, но ни разу не вышел на поле.