Giáo sư Phan Huy Lê (trái) ngày 20 tháng 3 năm 2017 tại Đại sứ quán Pháp tại Việt Nam.
Ông được Nhà nước phong hàm giáo sư đợt đầu tiên (năm 1980) (nhưng không phải là lần phong hàm giáo sư theo Quyết định 162/CP do Thủ tướng Phạm Văn Đồng ký ngày 11 tháng 9 năm 1956 về việc phong hàm giáo sư cho 29 nhà giáo, nhà khoa học tiêu biểu); danh hiệu Nhà giáo Nhân dân (năm 1994); Giải thưởng Nhà nước (năm 2000).
Ông là người Việt Nam đầu tiên được Nhật Bản trao tặng Giải thưởng quốc tế văn hóa châu Á Fukuoka (năm 1996)[10].
Năm 2011, ông được Báo Thể thao Văn hóa trao tặng giải thưởng "Bùi Xuân Phái – Vì tình yêu Hà Nội"[12].
Tháng 5/2011, ông được bầu làm viện sĩ thông tấn nước ngoài (Correspondant étranger[13]) của Viện Hàn lâm Văn khắc và Mỹ văn Pháp[14][15].
Năm 2014, ông được nhận Giải thưởng danh dự Pháp ngữ năm 2014 (Prix d’honneur de la Francophonie 2014) do nhóm các Đại sứ quán, phái đoàn và tổ chức Pháp ngữ tại Hà Nội (GADIF) trao tặng[16]. Năm 2016, ông được Viện Viễn Đông Bác cổ (Pháp) trao bằng Tiến sĩ danh dự[17].
Năm 2016, ông được trao tặng Giải thưởng Hồ Chí Minh về khoa học cho công trình Lịch sử và Văn hóa Việt Nam – Tiếp cận bộ phận. Ngày 17/10/2017, Đại sứ quán Nhật Bản truy tặng Bằng khen của Bộ trưởng Bộ ngoại giao Nhật Bản cho GS. Phan Huy Lê vì Giáo sư Phan Huy Lê vì những đóng góp to lớn của ông cho sự phát triển của quan hệ hữu nghị, tin cậy lẫn nhau giữa Nhật Bản và Việt Nam[18].
