Sein erstes großes internationales Turnier absolvierte der Verteidiger mit den Olympischen Winterspielen 1968 im französischen Grenoble, bei denen die Schweden den vierten Platz belegten und somit eine Medaille verpassten. Der 24-Jährige kam dabei in allen sieben Turnierspielen zum Einsatz. Zuvor war er ab dem Jahr 1960 im U18-, U20- und B-Nationalteam zu Einsätzen gekommen. Im Jahr nach den Olympischen Spielen absolvierte er seine erste von insgesamt fünf Weltmeisterschaften, die er allesamt mit einem Medaillengewinn abschließen konnte. Bei den Weltmeisterschaften 1969, 1970 und 1973 gewannen die "Tre Kronor" die Silbermedaille sowohl bei den Welt- als auch gleichzeitig ausgespielten Europameisterschaften. In den Jahren 1972 und 1974 stand der Gewinn der Bronzemedaille in beiden Wettbewerben zu Buche. Insgesamt absolvierte Sjöberg 48 WM-Spiele, in denen er sieben Tore erzielte und sechs weitere vorbereitete. Bei den Welttitelkämpfen 1973 und 1974 führte Sjöberg das schwedische Aufgebot als Mannschaftskapitän an. Ebenso erhielt er 1974 die Auszeichnung zum besten Verteidiger des Turniers und wurde ins All-Star-Team berufen.