Giáo sư Trần Văn Khê đã nhận nhiều giải thưởng quốc tế về đĩa hát và hoạt động nghiên cứu, quảng bá âm nhạc dân tộc.Các giải thưởng ông đạt được:- Năm 1949: Giải thưởng nhạc cụ dân tộc tại Liên hoan Thanh niên Budapest.
- Năm 1975: Tiến sĩ âm nhạc danh dự (Docteur en musique, honoris causa) của Đại học Ottawa (Canada).
- Năm 1981: Giải thưởng âm nhạc của UNESCO ở Hội đồng Quốc tế Âm nhạc (Prix UNESCO - CIM de la Musique).
- Năm 1991: Huy chương về Nghệ thuật và Văn chương của Bộ Văn hóa Pháp (Officier de l'Ordre des Arts et des Lettres, Ministère de la Culture et de l'Information du Gouvernement français).
- Năm 1993: được cử vào Hàn lâm viện châu Âu về Khoa học, Văn chương, Nghệ thuật; viện sĩ thông tấn.
- Năm 1995: Giải thưởng quốc tế về Dân tộc nhạc học KOIZUMI Fumio (Nhật).
- Năm 1998: Huy chương Vì Văn hóa Dân tộc của Bộ Văn hóa Việt Nam.
- Năm 1999: Huân chương Lao động hạng nhất do Chủ tịch Trần Đức Lương trao. Cũng trong năm này ông được Đại học Moncton (Canada) trao bằng Tiến sĩ danh dự nhờ học vị và công trình nghiên cứu về âm nhạc học.
- Năm 2011: Giáo sư Khê được trao giải thưởng "Thành tựu trọn đời trong âm nhạc" do Ủy ban kết nghĩa Việt - Mỹ của hai thành phố San Francisco và TP HCM trao tặng. Cùng năm này ông được trao Giải thưởng Phan Châu Trinh về nghiên cứu.
- Năm 2005: Giải thưởng Đào Tấn do Trung tâm Nghiên cứu bảo tồn và phát huy văn hóa dân tộc trao tặng.
- Năm 2013: Ủy ban Nhân Dân TP HCM trao tặng Huy hiệu TP HCM cho Giáo sư Khê.
Ông là thành viên danh dự suốt đời của hội đồng Quốc tế âm nhạc thuộc UNESCO.
