Polisen tog emot kvinnorna på Arlanda, och barnen togs omhand av sociala myndigheter.
"De kvinnor som frivilligt valt att ansluta sig till terrororganisationer kommer att behöva stå för sina handlingar. Att barnen fått komma till trygghet och bort från de brutala förhållandena är en lättnad", säger utrikesminister Ann Linde (S) i en kommentar.
Regeringen går inte in på vilka kvinnorna är, men uppgifterna stämmer överens med uppgifter till Aftonbladet om att det kurdiska självstyret i regionen i måndags beslutade att en 28- och en 29-årig kvinna, som har suttit i fångläger, skulle utvisas till Sverige tillsammans med sina minderåriga barn.
Regeringskansliet uppger att personal från utrikesdepartementet och säkerhetspersonal har sett till att "utvisningen skett på ett så kontrollerat sätt som möjligt".
Omkring hundra kvinnor beräknas ha rest från Sverige till Syrien sedan 2012 för att ansluta sig till våldsbejakande islamistiska grupper och delta i kriget.