2007 debütierte Wernbloom in der schwedischen Nationalmannschaft, zudem war er als Juniorennationalspieler aktiv und erreichte mit der U-21-Auswahlmannschaft bei der U-21-Europameisterschaft 2009 das Halbfinale. Unter Nationaltrainer Erik Hamrén gehörte er zum schwedischen Aufgebot für die Europameisterschaftsendrunde 2016. Im Anschluss an das als Gruppenletzter beendete Turnier beendete er nach 51 Länderspieleinsätzen seine Nationalmannschaftskarriere