1999年第十一届中国银河奖一等奖：《带上她的眼睛》
2000年第十二届中国银河奖特等奖：《流浪地球》
2001年第十三届中国银河奖：《全频带阻塞干扰》
2001年第十三届中国银河奖读者提名奖：《乡村教师》
2002年第十四届中国银河奖：《中国太阳》
2002年第十四届中国银河奖读者提名奖：《朝闻道》《吞食者》
2003年第十五届中国银河奖：《地球大炮》
2003年第十五届中国银河奖读者提名奖：《诗云》《思想者》
2004年第十六届中国银河奖：《镜子》
2004年第十六届中国银河奖读者提名奖：《圆圆的肥皂泡》
2005年第十七届中国银河奖：《赡养人类》
2006年第十八届中国银河奖特别奖：《三体》
2010年第二十二届中国银河奖特别奖：《三体Ⅲ：死神永生》
2007—2009年度“赵树理文学奖”：《超新星纪元》
2011年第二届全球华语星云奖最佳长篇小说金奖：《三体Ⅲ：死神永生》
2011年第二届全球华语星云奖最佳科幻作家金奖：刘慈欣
2011年年度最佳长篇小说（《当代文学》杂志所评）：《三体Ⅲ：死神永生》
2012年第一届柔石小说奖短篇小说金奖：《赡养上帝》
2013年，《三体Ⅲ：死神永生》第9届全国优秀儿童文学奖
2014年，2010—2012年度赵树理文学奖荣誉奖：《三体Ⅲ：死神永生》
2015年，第七十三届雨果奖：《三体》
2015年，第二十六届中国科幻银河奖“特别功勋奖”
2015年，第六届华语科幻星云奖最高成就奖
