Carlsson edusti Ruotsin maajoukkuetta maailmanmestaruuskisoissa vuosina 1986, 1987, 1989, 1990, 1991 ja 1997 voittaen kaksi kultaa ja kaksi hopeaa, sekä Kanada-cupissa 1987. Ruotsin voittaessa maailmanmestaruuden Wienissä 1987 Carlsson teki neljä maalia ja sai kolme syöttöpistettä. Suomen MM-kilpailuissa 1991 Carlsson voitti toisen maailmanmestaruutensa ja teki yhden maalin sekä sai yhden syöttöpisteen.