Napišite nadaljevanje tega odstavka - Holmström je reprezentiral Švedsko na spominski turnir Ivan Hlinka 2013, kjer je v štirih tekmah dosegel eno assist. Kasneje je zastopal Švedsko na svetovnem prvenstvu IIHF za mlajše od 18 let leta 2014.
, kjer je bil drugi največji strelec na turnirju, saj je v sedmih tekmah dosegel tri gola in osem asistenc. Holmström je reprezentiral Švedsko na svetovnem juniorskem prvenstvu v hokeju leta 2015, kjer je v sedmih tekmah dosegel en gol in šest asistenc. Holmström je ponovno reprezentiral Švedsko na svetovnem juniorskem hokejskem prvenstvu leta 2016, kjer je v sedmih tekmah dosegel en gol in pet asistenc.