Karlsson oli Manner-Euroopan joukkueen jäsen Seve Trophy -kilpailussa vuosina 2000, 2002 ja 2007. Vuonna 1999 hän oli yhdestoista Ryder Cup -kilpailujoukkueessa, mutta hän ei päässyt kapteenin valintaan. Hän teki Ryder Cupin debyyttinsä vuonna 2006, 37-vuotiaana, yhdessä ruotsalaisen Henrik Stensonin kanssa. Hän pelasi uudelleen vuonna 2008.
Pádraig Harringtonin kanssa nelosarjassa ja Justin Leonardin kanssa.