Nước mắt mùa thu được Lệ Thu thể hiện thành công từ trước và sau năm 1975,[1][2][5] có ít nhất khoảng 7 lần Lệ Thu đã thu thanh bài hát này. Trước năm 1975, Lệ Thu đã 3 lần thu âm trong băng nhạc Trường Hải 4, băng nhạc Jo Marcel thu âm trực tiếp tại phòng trà và băng nhạc "Tiếng Hát Lệ Thu" do chính bà thực hiện. Năm 2004, Lệ Thu cũng thể hiện lại trên chương trình Paris By Night 72 và ASIA 69 của Trung tâm Asia vào năm 2012. Bài hát cũng được danh ca Khánh Ly thể hiện rất thành công.[6]