Elmander speelde zijn eerste interland voor Zweden op 13 februari 2002 tegen Griekenland (2-2) in Thessaloniki. Hij viel in dat duel na 75 minuten in voor collega-aanvaller Marcus Allbäck, en vormde de resterende vijftien minuten een aanvalskoppel met Zlatan Ibrahimović. Ook Pontus Farnerud (AS Monaco) maakte in die wedstrijd zijn debuut voor de nationale ploeg van Zweden. Met Zweden speelde hij op het wereldkampioenschap voetbal 2006 en op de Europese kampioenschappen voetbal 2008 en 2012. Hij kwam in totaal 85 keer uit voor zijn vaderland en scoorde 20 keer.