Петра Ларссон дебютировала за женскую сборную Швеции 19 августа 2009 года в товарищеском матче против Норвегии, проходившем в Энчёпинге и завершившемся победой её команды со счётом 1:0. Главный тренер сборной Швеции Тумас Деннербю включил её в состав команды на чемпионат Европы 2009 года, в качестве замены Ниллы Фишер, получившей травму пятки.