Ngay sau khi ra mắt, cuốn sách đã nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học trong và ngoài nước. Giáo sư Phạm Ngọc Thạch nhận xét: "Bộ sách rất tốt, rất dễ hiểu, nội dung phong phú, cái hay ở đây là trình bày kinh nghiệm bản thân cùng với kinh nghiệm dân gian và kinh nghiệm nước ngoài"[2]. Năm 1964, Bộ Đại học và Trung học Chuyên nghiệp Liên Xô đã coi cuốn sách như một hiện tượng khoa học tại Việt Nam, ra chỉ thị cho Viện Hoá Dược Leningrad thành lập một nhóm nghiên cứu về cuốn sách này. Sau gần hai năm, nhóm bốn nhà khoa học I. I. Brekman, A. F. Hammerman, I. V. Grusvisky và A. A. Yasenko-Khmelevsky đã có báo cáo trên 10.000 từ về cuốn sách, trên tạp chí Tài nguyên thực vật (quyển 3, tập 1), nhan đề "Cây thuốc Việt Nam và vai trò của giáo sư Đỗ Tất Lợi trong việc nghiên cứu các cây thuốc đó."[3][4]. Trong báo cáo này, ngoài nhận xét chung và phân tích chi tiết từng nhóm vị thuốc và một số cây thuốc đại diện, các nhà bác học Liên Xô còn nêu lên những đặc điểm nổi bật của cuốn sách là "vừa mang tính khoa học hiện đại, vừa nêu được những giá trị của y học cổ truyền phương Đông, vừa có tính chất bác học, vừa có tính phổ cập bình dân"[4]. Bên cạnh đó, họ còn cho rằng với tất cả các công trình về cây thuốc nhiệt đới của người Pháp trong thời Pháp thuộc như của các tác giả Torell, Regnault, Perrot, Hurrier, Crevost-Pételot..., không có công trình nào có thể sánh ngang với công trình của nhà dược học Đỗ Tất Lợi.[3].

Năm 1983, tại Triển lãm hội chợ sách quốc tế ở Moskva, bộ sách được bình chọn là một trong 7 viên ngọc quý của Triển lãm[2][4]. Năm 1996, với chỉ duy nhất công trình nghiên cứu này, giáo sư Đỗ Tất Lợi đã được trao tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh đợt I về khoa học công nghệ[5].

Năm 2007, cuốn sách Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam (tái bản năm 2006 của Nhà xuất bản Y học) đã đoạt giải đặc biệt của Hiệp hội Xuất bản châu Á - Thái Bình Dương (APPA)[6].