International suédois, Gunnar Holmberg dispute 12 matchs sans aucun but inscrit en équipe nationale suédoise de 1922 à 1927[4],[3].
Il dispute son premier match en sélection en amical le contre la Finlande (victoire 4-1 à Helsinki)[4].
Il fait partie de l'équipe suédoise médaillée de bronze aux Jeux olympiques de 1924. Il ne joue que le deuxième match de la finale pour la troisième place remportée contre les Pays-Bas[4].
Son dernier match en sélection est un amical le contre les Pays-Bas (défaite 0-1 à Amsterdam)[4].