Pettersson pelasi alle 20-vuotiaiden MM-kilpailuissa vuonna 2011. Ruotsin A-maajoukkueessa hän on pelannut kolme ottelua. Pettersson-Wentzel teki A-maajoukkuedebyyttinsä 19. huhtikuuta 2015 Timråssa Tšekkiä vastaan. Hän torjui Ruotsin 2-1-voittoon päättyneessä ottelussa 28 kertaa. Pettersson-Wentzel on pelannut myös yhteensä 14 nuorten maaottelua.