Ljungberg nousi maajoukkueeseen 1996. Hän edusti Ruotsia lukuisissa arvoturnauksissa. Ljungberg pelasi kolmessa olympialaisten jalkapalloturnauksessa (1996, 2000, 2004), kolmessa MM-lopputurnauksessa (1999, 2003, 2007) ja kolmessa EM-lopputurnauksessa (1997, 2001, 2005). Hän voitti MM-hopeaa 2003 ja EM-hopeaa 2001. Ljungberg pelasi kaikkiaan 130 maaottelua. Hän viimeisteli maajoukkueessa 72 maalia, millä hän oli aikanaan Ruotsin kaikkien aikojen paras maalintekijä.