Nilsson fikk sin internasjonale debut for i en kamp mot den 16. mai 1986. Hans første internasjonale turnering var Sommer-OL i Seoul i 1988. Han deltok også i VM i fotball 1990 som ble arrangert i Italia, men dette mesterskapet ble for Sveriges del betegnet som fiasko da de tapte alle de innledende gruppekampene mot henholdsvis , og . Sverige gjorde det likevel bedre under EM i fotball 1992 arrangert på hjemmebane, da landslaget spilte seg til en plass i semifinalen som de tapte mot . Nilsson spilte for øvrig alle Sveriges kamper under begge disse mesterskapene.