За молодёжную сборную Швеции Гранберг играл на молодёжном чемпионате мира в 2012 году. За взрослую сборную Петтер играл годом позже, на домашнем чемпионате мира. В обоих случаях шведы выиграли золотые медали, а Гранберг набрал по одному очку за голевые передачи.