15 ноября 1995 года в матче отборочного турнира чемпионата Европы 1996 против сборной Турции Петтерссон дебютировал за сборную Швеции. В этом же поединке он забил свой первый гол за национальную команду. В 2000 году Йёрген попал в заявку на участие в чемпионате Европы в Бельгии и Нидерландах. На турнире он сыграл в матчах против сборных Турции и Бельгии.