Lindelöf har spelat i det svenska U21-landslaget, med vilka han vann EM-guld 2015. Vid Fotbollsgalan 2016 utsågs han till "Årets back". Lindelöf har vunnit två guldbollar (2018, 2019). Sedan den 11 augusti 2021 är Lindelöf officiell lagkapten för Sveriges landslag.