Anh giành giải Salem vào năm 2000, giải tưởng niệm Bôcher năm 2002 và giải Clay năm 2003 cho những đóng góp về giải tích liên quan đến giả thuyết Kakeya và ánh xạ sóng. Năm 2005 cùng với Allen Knutson, anh giành giải thưởng Levi L. Conant của Hội Toán học Mĩ, năm 2006 anh được trao giải SASTRA Ramanujan.

Năm 2004, Ben Green và Terence Tao công bố một tiền ấn phẩm chứng minh sự tồn tại của cấp số cộng có độ dài bất kì của các số nguyên tố. Qua đó anh được trao Huy chương Hiệp hội Toán học Úc.

Năm 2006, tại Đại hội Toán học quốc tế lần thứ 25 ở Madrid, anh là một trong những người trẻ nhất, người Úc đầu tiên và là giáo sư đầu tiên của UCLA giành Huy chương Fields. Một bài báo của tạp chí NewScientist[10] viết về anh:

Terence Tao nổi tiếng đến mức mà những nhà toán học tranh nhau lôi cuốn anh về bài toán của mình và trở thành một trong những Ông Thợ-giải-toán cho những người nghiên cứu nản chí. "Nếu bạn bị bế tắc trong một bài toán, một trong những cách giải quyết là tìm cách lôi cuốn Terence Tao," Fefferman nói.

Terrance lọt vào vòng chung khảo của Người Úc xuất sắc nhất năm 2007.[11] Anh là thành viên không thường trực của Học viện khoa học úc và năm 2007 anh được bầu làm thành viên Hội hoàng gia.[12][13]

Tháng 4 năm 2008, Terrance nhận giải Alan T. Waterman Award ghi nhận các nhà khoa học mới bắt đầu sự nghiệp đã có những đóng góp trong lĩnh vực của mình. Ngoài huy chương, người được giải Waterman còn được nhận 500,000 đô la Mỹ để đầu tư vào nghiên cứu.[14]

Năm 2008, anh được công nhận là giảng viên Lars Onsager cho những đóng góp có chiều sâu, ``chiều rộng và khối lượng chưa từng có trong toán học đương đại". Terrance được tặng huân chương Onsager và giảng bài Lars Onsager có tiêu đề "Cấu trúc và ngẫu nhiên của số nguyên tố"[15] at NTNU, Na Uy.

Năm 2010, Terrance nhận giải King Faisal International Prize cùng với Enrico Bombieri.[16] Cũng trong năm này, anh nhận giải Nemmers toán học.[17]