Tại Anh Quốc, sau khi liên tiếp tăng vị trí trong vài tuần, "Hey Brother" đạt cao nhất vị trí thứ hai trên bảng xếp hạng UK Singles Chart vào ngày 15 tháng 12 năm 2013 ― tuần ngày 21 tháng 12 năm 2013 ― với vị trí thứ nhất thuộc về bản cover của Lily Allen bài hát "Somewhere Only We Know". Bài hát rốt cục lọt vào top 40 trong 22 tuần ― trong đó 10 tuần lọt vào top 10.[12] Ngoài ra, "Hey Brother" còn đạt cao nhất vị trí đầu bảng xếp hạng UK Dance Chart. Cùng với "I Could Be the One", "Wake Me Up" và "You Make Me", Avicii đã đứng đầu bảng xếp hạng UK Dance Chart bốn lần chỉ riêng trong năm 2013. Bài hát giữ được vị trí này trong 6 tuần trước khi nhường chỗ cho "Rather Be" của Clean Bandit hợp tác cùng Jess Glynne.

Tại Hoa Kỳ, bài hát lọt vào bảng xếp hạng Billboard Hot 100 tại vị trí thứ 77 vào tháng 12 năm 2013. Vị trí xếp hạng sau đó tiếp tục tăng và bài hát đã leo tới vị trí thứ 16 vào tháng 3 năm 2014, và đạt tổng doanh thu 1 triệu bản trong tuần đó.[13] Sau khi Clear Channel nhận thấy thành công của bài hát trên sóng pop và adult pop radio, họ đã nhờ Island Def Jam làm một bản phối lại làm nổi hơn phần nhạc của bài hát. Nhờ có bản phối lại này mà "Hey Brother" đã lọt vào bảng xếp hạng Billboard's Country Airplay, đạt cao nhất vị trí thứ 59 vào tháng 3 năm 2014.[14] Bài hát trở thành bài hát cuối cùng của Avicii lọt vào top 40 trước khi anh qua đời vào năm 2018.