Giáo sư Bác sĩ Tôn Thất Tùng là một người say mê nghiên cứu khoa học y học, với mong muốn đưa nền y học Việt Nam sánh ngang với các nước trên thế giới. Ngoài công trình về cách phân chia mạch máu trong gan gửi về Viện hàn lâm Pháp, được tặng Huy chương Bạc của Trường Đại học Tổng hợp Paris, ông còn để lại 123 công trình khoa học, đặc biệt là một trong những nhà khoa học đầu tiên xây dựng phương pháp mổ gan mang tên ông.

Một số danh hiệu và giải thưởng của ông:

• Anh hùng Lao động
• Huân chương Hồ Chí Minh (1992)
• Huân chương Lao động hạng Nhất
• Huân chương Chiến sĩ hạng Nhất
• Huân chương Kháng chiến hạng Ba
• Giải thưởng Hồ Chí Minh đợt I (1996) [3]

Từ năm 2000, Nhà nước Việt Nam đặt ra một giải thưởng về Y học mang tên ông: Giải thưởng Tôn Thất Tùng.

Ông là đại biểu Quốc hội liên tục từ khóa II đến khóa VII và giữ chức vụ Ủy viên Đoàn Chủ tịch Mặt trận Tổ quốc Việt Nam.

Tên ông được đặt cho nhiều con đường trong cả nước, đặc biệt, còn được đặt cho con đường đi qua Đại học Y Hà Nội – nơi ông từng học và đào tạo ra những bác sĩ ngoại khoa tài năng.