Sau khi được tin ông hy sinh, Chủ tịch Hồ Chí Minh ký sắc lệnh truy tặng Huân chương Hồ Chí Minh và tự tay viết Lời điếu viếng ông, trong đó có đoạn: "Chú Tùng Mậu ơi! Lòng ta rất đau xót, linh hồn chú biết chăng? Về tình nghĩa riêng - tôi với chú là đồng chí, lại là thân thiết hơn anh em ruột. Khi hoạt động ở đất khách quê người, khi bị giam ở lao tù đế quốc, khi tranh đấu ở nước nhà… đã bao phen chúng ta đồng cam cộng khổ như tay với chân". "Mất chú, đồng bào mất một người lãnh đạo tận tụy, Chính phủ mất một người cán bộ lão luyện, đoàn thể mất một người đồng chí trung thành và tôi mất một người anh em chí thiết! Mấy nguồn thương tiếc! Mấy nguồn thương tiếc cộng vào một lòng tôi…"[3].

Ngày 22 tháng 8 năm 1951, khi đoàn chính khách Bắc Việt do Hoàng Quốc Việt dẫn đầu đến Bình Nhưỡng (Triều Tiên), Ủy Ban Trung Ương Đảng Cộng Sản Trung Quốc gửi lời chia buồn đến sự hi sinh của Hồ Tùng Mậu. Họ gọi ông là "người cách mạng cao quý", nhưng không nhắc đến việc ông là Đảng viên Đảng Cộng Sản Trung Quốc lâu năm.[7]

Năm 2008, ông được truy tặng Huân chương Sao Vàng, huân chương cao quý nhất của nhà nước Việt Nam.[8]

Tên ông được đặt cho nhiều đường phố và trường học tại Việt Nam.