Für Schweden nahm Hjalmarsson an der U18-Junioren-Weltmeisterschaft 2007 sowie der U20-Junioren-Weltmeisterschaft 2009 teil. Bei der U18-WM 2007 gewann er mit seiner Mannschaft die Bronze-, bei der U20-WM 2009 die Silbermedaille. Bei der Weltmeisterschaft 2013 in Stockholm und Helsinki war er Teil der Herren-Nationalmannschaft und gewann mit dieser die Goldmedaille.