El acuerdo, que había sido firmado a finales del año pasado por los gobiernos de ambos países, contó con el apoyo de seis de las ocho fuerzas representadas en la Cámara, con 266 votos a favor por 37 en contra.
Estados Unidos tendrá así acceso a las 17 bases militares suecas para desplegar soldados y material.
"(El acuerdo) Le dará a Suecia unas mejores condiciones para recibir apoyo de Estados Unidos en caso de crisis o de guerra", dijo el ministro de Defensa sueco, el conservador Pål Jonson.
Los dos partidos contrarios al acuerdo, el Partido de Izquierda Socialista y el Partido del Medio Ambiente, han cuestionado que este le permite a los soldados estadounidenses actuar sólo bajo las leyes de su país y que no excluya de forma concluyente el traslado de armas nucleares a suelo sueco.
"Suecia es el único de los países nórdicos que no tiene una cláusula que nos proteja contra las armas nucleares", declaró el diputado socialista Håkan Svenneling.
Estados Unidos ha firmado varios acuerdos similares en los últimos meses con otros países como Finlandia.
Suecia ingresó oficialmente en la OTAN el pasado 7 de marzo, un año y medio después de que su solicitud fuese aprobada en la cumbre de Madrid y tras superar las reticencias de Turquía y Hungría, el último país miembro en aprobar su entrada.
La intervención militar rusa en Ucrania en febrero de 2022 provocó que Finlandia y Suecia acabasen con dos siglos de no alineación militar y solicitasen entrar en la Alianza Atlántica.