Năm 1976, Đinh Triệu Trung được trao Giải Nobel Vật lý chung với Burton Richter của Stanford Linear Accelerator Center, cho công trình phát hiện hạt hạ nguyên tử meson J/ψ. Theo lời của Ủy ban Nobel, thì họ được chọn để trao giải này "cho công trình tiên phong của họ trong khám phá một hạt cơ bản nặng thuộc loại mới".[2] Khám phá này được thực hiện năm 1974 khi Ts. Trung lãnh đạo một đội nghiên cứu ở Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven khảo sát các chế độ làm việc mới của Vật lý hạt năng lượng cao.[3]

Ông là người đầu tiên đọc bài diễn văn nhận giải Nobel bằng tiếng Quan thoại[4]. Mặc dù trước đây đã có những người gốc Trung Quốc đoạt giải Nobel (Lý Chính Đạo và Dương Chấn Ninh), nhưng chưa ai đọc phát biểu nhận giải bằng tiếng Trung Quốc. Trong bài diễn văn trên, ông đã nhấn mạnh tầm quan trọng của công trình thực nghiệm cũng ngang công trình lý thuyết.