Wernbloom fikk sin landslagsdebut for i en vennskapskamp mot den 18. januar 2007 (1–2). Han deltok i Europamesterskapet for U-21 i 2009, Sveriges endte på en tredjeplass. Wernbloom ble tatt ut i den svenske troppen til EM i fotball 2012 i Polen og Ukraina av landslagstrener Erik Hamrén.