W latach 2001–2003 Andersen rozegrał 21 spotkań w reprezentacji Danii U-21. W dorosłej reprezentacji zadebiutował 31 marca 2004 w przegranym 0:2 towarzyskim meczu z Hiszpanią. W 2004 został powołany przez Mortena Olsena na Mistrzostwa Europy. W 2010 otrzymał powołanie na Mistrzostwa Świata, natomiast dwa lata później na Euro 2012. Łącznie w reprezentacji Danii rozegrał 30 spotkań.