В 1982 году в составе юниорской сборной Швеции стал победителем чемпионата Европы среди игроков до 18 лет. В составе молодёжной сборной трижды участвовал в чемпионатах мира среди игроков до 20 лет. Дебют игрока в первой сборной Швеции состоялся на чемпионате мира 1985 года. В 1990 году на чемпионате мира в Швейцарии Самуэльссон спровоцировал крупный скандал в международном хоккее: в течение всего матча против сборной СССР он провоцировал Валерия Каменского, за что тот ударил его головой в лоб. Уже после этого ИИХФ ввела новое наказание: за особо опасную игру, которая приводит к травме игрока, полагается отныне матч-штраф с формальным удалением на 10 минут и фактическим удалением до конца игры. На том турнире Самуэльссон в составе сборной Швеции стал серебряным призёром, и эта награда так и осталась единственной в его карьере за сборную. В 1991 году он также принял участие в Кубке Канады.