Ljungberg representó a Suecia en la Sub-21. Debutó con la absoluta el 24 de enero de 1998, contra Estados Unidos. Más tarde representaría a Suecia en la Eurocopa 2000, Copa Mundial de Fútbol de 2002, Eurocopa 2004 , Copa Mundial de Fútbol de 2006 y la Eurocopa 2008 . Fue el capitán del equipo, reemplazando a Olof Mellberg en 2006. Después de la Eurocopa 2008 renunció a jugar más con la selección.