İsveç millî takımı için Andreas Nilsson, şu ana dek 304 kez gol attığı 130 uluslararası maçta oynadı. 2011 Dünya Erkekler Hentbol Şampiyonası'nın geniş kadrosunda yer aldı. İsveç için 2012 Avrupa Erkekler Hentbol Şampiyonası'nda altı maç oynadı ve 13 gol attı. 2012 yazında Londra'daki Olimpiyat Oyunları'na katıldı ve gümüş madalyayı kazandı. 2014 Avrupa Erkekler Hentbol Şampiyonası'nda 23 gol atma girişiminin tümünü gole çevirdi. Ayrıca Rio de Janeiro'daki 2016 Olimpiyat Oyunları'na katıldı.