Năm 1876 (Tự Đức thứ 28) nhà vua cho phối thờ ông trong Thế miếu, nơi thờ phụng các vua nhà Nguyễn và phối thờ các đại công thần. Ngày nay, nhiều địa phương ở Quảng Ngãi, Thành phố Hồ Chí Minh cũng lấy tên ông đặt cho các tuyến đường nội thị trọng yếu.[23] Nhà thờ và lăng mộ Trương Đăng Quế được xây dựng tại làng Mỹ Khê Tây, huyện Bình Sơn, nay thuộc xã Tịnh Khê, huyện Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi.[24]

Trương Đăng Quế được hậu thế tôn vinh tại di tích nhà thờ họ Trương Việt Nam thuộc thị trấn Thiên Tôn, huyện Hoa Lư, Ninh Bình. Đền Trương là nơi thờ những người họ Trương đã khuất tại ban thờ công đồng,[25] trong hậu cung có tượng thờ Ngọc Hoàng Thượng đế (Trương Hữu Nhân) và 14 danh nhân họ Trương tiêu biểu nhất thời phong kiến ở 3 miền Việt Nam gồm: Ban văn thờ Thái phó Trương Hán Siêu, Trạng nguyên Trương Hanh, Trạng nguyên Trương Xán, Thượng thư Trương Công Giai, Thái sư Trương Đăng Quế, Đông các học sĩ Trương Quốc Dụng, Thượng thư Trương Công Hy. Ban võ thờ Tướng Trương Hống, Tướng Trương Hát, Tướng Trương Nữu, Tăng lục võ sư Trương Ma Ni, Tướng Trương Chiến, Đại tướng quân Trương Minh Giảng và Anh hùng Trương Công Định.