Under en period på 15 år (1986–2000) var Nilsson det givna valet på högerbackspositionen i det svenska landslaget. På sina 116 landskamper (8:e flest genom tiderna, mars 2021) var han med om ett OS-, två EM- och två VM-slutspel med EM-bronset 1992 och VM-bronset 1994 som de stora höjdpunkterna.