Für die schwedische Nationalmannschaft bestritt Jim Gottfridsson bisher 106 Länderspiele, in denen er 347 Tore erzielte. Er nahm an den Olympischen Spielen 2016 in Rio de Janeiro teil. Bei der Europameisterschaft 2018 in Kroatien gewann er mit dem schwedischen Team die Silbermedaille und wurde zum besten Spieler (MVP) des Turniers gewählt. Bei der Weltmeisterschaft 2021 gewann er erneut Silber und wurde ins All-Star-Team gewählt. Mit Schweden erreichte er das Viertelfinale bei den Olympischen Spielen in Tokio.