Ông được Nhà nước Việt Nam tặng tưởng Huân chương Kháng chiến hạng nhì (1960), giải thưởng Hồ Chí Minh (truy tặng, 1996) cho công trình nghiên cứu Tư tưởng Phương Đông gợi những điểm nhìn tham chiếu.

Tên ông được đặt cho một phố tại Phường 25, quận Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh vào năm 1985, một phố tại quận Nam Từ Liêm, Hà Nội và một con đường chính dài gần 1 km chạy từ bến xe khách chợ Vinh, Nghệ An đến quốc lộ 1A tại thành phố Vinh.

Tên ông được đặt cho một ngôi trường chuyên của huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An.(Trường THCS Cao Xuân Huy)