2000년에 처음으로 국가대표로 발탁된 멜베리는 월드컵에만 두 번 출전하였으며, 유로 대회는 UEFA 유로 2000부터 4회 연속으로 출전했다. 하지만 스웨덴 축구 국가대표팀에서 프레드리크 융베리와는 여러 번 다툰 적이 있던 걸로 알려졌다. 유로 2012에서 잉글랜드와의 조별리그 2차전에서 동점골을 넣었고, 후반 4분에는 글렌 존슨의 자책골을 유도하기도 했다. 스웨덴은 잉글랜드에 3대 2로 패했으나, 멜베리는 이 경기의 공식 맨 오브 더 매치에 선정됐었다.