Nguyễn Chế Nghĩa được ghi nhận là người có tính tình trung hậu, thẳng thắn, không ngại gian lao, nên được coi là một tướng tâm phúc, tài giỏi của nhà Trần. Ông thường ngâm hai câu thơ trong Sầm Lâu tập là: "Soa lạp ngũ hồ vinh bội ấn; tang ma ế đã thắng phong hầu" và cho đó là cái đạo tự giữ vẹn mình của kẻ bề tôi. Khi tuổi cao, ông dâng biểu xin từ chức nhiều lần, mới được vua chấp thuận. Trở lại quê nhà, ông mời bè bạn đến chơi, trong dịp này có hai bài thơ tặng ông, ca ngợi công lao của ông đối với đất nước cùng khí tiết cao cả, trong sạch.

Sự tích ông được chép trong Trần triều Hiển thánh Chính kinh Tập biên. Có tư liệu cho biết, Nguyễn Chế Nghĩa còn để lại một bài thơ. Tiểu sử và thơ của ông không được chép trong sử hoặc một cuốn thơ văn chính thức nào mà chỉ tìm thấy trong thần phả thờ ông hoặc in phụ vào thần phả thờ Hưng Đạo vương Trần Quốc Tuấn.

Tên ông được đặt cho một phố nhỏ nối phố Trần Hưng Đạo và phố Hàm Long, Hà Nội; Một con đường cùng với chợ tại phường 13 quận 8 Thành phố Hồ Chí Minh; Con đường trục chính của thị trấn Gia Lộc (nằm trên Quốc lộ 37), nơi ông sinh ra cũng được mang tên Nguyễn Chế Nghĩa. Tên ông cũng được đặt tên cho tuyến đường rất đẹp và thơ mộng ở thành phố biển Đà Nẵng.