W reprezentacji debiutował 31 stycznia 2001 w Växjö w meczu z reprezentacją Wysp Owczych. Dotychczas uczestniczył w mistrzostwach świata w 2002 i 2006 oraz w mistrzostwach Europy w 2004, 2008, 2012 i 2016. Z dniem 9 listopada 2009 podjął decyzję o tymczasowym zawieszeniu reprezentacyjnej kariery do czasu eliminacji mistrzostw Europy, spowodowanej brakiem awansu reprezentacji Szwecji na mistrzostwa świata w 2010. 15 lipca 2010 postanowił wrócić do reprezentacji. Reprezentował Szwecję na mistrzostwach Europy w piłce nożnej w 2012. Tam został wybrany do drużyny mistrzostw Euro 2012 jako jedyny napastnik, który nie awansował z fazy grupowej. 4 lata później na Euro 2016 piłkarz po odpadnięciu jego reprezentacji w fazie grupowej postanowił zakończyć karierę reprezentacyjną. W marcu 2021 zostało ogłoszone, że Ibrahimović zostanie powołany na najbliższe mecze reprezentacji i na swoje piąte Euro , jednak dwa miesiące później odwołano tę decyzję z powodu kontuzji zawodnika.