Södertälje BBK:ta ja Jämtland Basketia edustanut Karlsson pelasi Ruotsin miesten maajoukkueessa 206 maaottelua ja teki niissä 1 860 pistettä. Hän kuului maajoukkueen turnauskokoonpanoihin Moskovan kesäolympialaisissa 1980 ja Ranskan EM-kilpailuissa 1983.