Значимість тематики та рівень науково-дослідних розробок підтверджується високими званнями та нагородами, які одержали вчені інституту. Звання Героя Соціалістичної Праці присуджено Л. О. Шубенку-Шубіну (1962 р.). Орденом князя Ярослава Мудрого V ступеня нагороджені В. Л. Рвачов (2001 р.) і Ю. М. Мацевитий (2008 р.).
Лауреатами Державних премій СРСР в галузі науки і техніки стали:
- Л. О. Шубенко-Шубін за створення нової техніки (1947 р.);
- Ю. М. Мацевитий за цикл робіт в галузі розвитку обернених задач теплопровідності (1984 р.).
Лауреатами Державних премій України в галузі науки і техніки стали:
- В. Л. Рвачов, Г. П Манько, М. С. Синєкоп, А. П. Слесаренко, Ю. Г. Стоян, Т. І. Шейко за роботу «Створення, розвиток і впровадження в народне господарство теорії R-функцій» (1980 р.);
- А. П. Філіппов, Ю. С. Воробйов, Б. Я. Кантор, А. М. Підгорний за цикл робіт в галузі міцності енергетичних машин та впровадження їх в практику турбобудування (1984 р.);
- В. І. Гнесін за створення серії високоекономічних турбін потужністю 300–500 та 1000 МВт (1992 р.);
- Б. І. Кузнецов за роботу «Розробка теорії і практика побудови багатоканальних систем керування транспортними об’єктами і прокатними станами» (2000 р.);
- Ю. М. Мацевитий, М. Г. Шульженко, В. В. Соловей, А. В. Русанов, В. М. Голощапов, П. П. Гонтаровський, А. О. Костіков, В. Й. Цибулько за роботу «Підвищення енергоефективності роботи турбоустановок ТЕС і ТЕЦ шляхом модернізації, реконструкції та удосконалення режимів їхньої експлуатації» (2008 р.);
- А. О. Тарелін, О. Л. Шубенко за створення парових турбін нового покоління потужністю 325 МВт (2009 р.);
- В. О. Коваль за дослідження за спецтематикою (2010 р.);
- П. М. Каніло за комплекс підручників «Енергетика. Довкілля. Енергозбереження» (2012 р.);
- К. В. Аврамов (2018 р.);
- Д. Х. Харлампіді за роботу «Розробка і впровадження конденсаторів парових турбін атомних електростанцій» (2018 р.);
- Б. П. Зайцев за роботу «Створення роторів турбін великої потужності» (2019 р.);
- О. М. Хорєв за роботу «Створення високоекономічних гідроагрегатів для ГЕС України» (2021 р.).
Премію Президента України для молодих учених отримали:
- Н. В. Сметанкіна, С. В. Угрімов, Н. В. Долгополова за роботу «Розробка методів проектування багатошарового ударостійкого оскління» (2001 р.);
- О. В. Сенецький, Р. А. Русанов за роботу «Створення енергоефективної когенераційної установки малої потужності на біомасі» (2017 р.);
- А. М. Чугай за роботу «Математичне та комп’ютерне моделювання оптимізаційних задач розміщення тривимірних об’єктів з урахуванням технологічних обмежень» (2019 р.);
- С. В. Альохіна за роботу «Створення робочих лопаток та діафрагм останніх ступенів парових турбін» (2020 р.).
Премію Верховної Ради України для молодих учених отримали:
- К. В. Чуніхін, О. О. Ткаченко, В. М. Яковенко за роботу «Методи та засоби забезпечення спеціальних характеристик магнітного поля технічних об’єктів» (2022 р.);
- В.О. Гоман за роботу «Підвищення ефективності процесів створення та спалювання композиційного палива за допомогою гідрокавітаційної активації» (2023 р.)
В 1974 р. за монографію «Методы алгебры логики в математической физике» премії НАН України ім. О. М. Динника удостоєно В. Л. Рвачова.
Лауреатами премії НАН України ім. Г. Ф. Проскури стали:
- О. Є. Божко за монографію «Воспроизведение вибраций» (1977 р.);
- Л. О. Шубенко-Шубін, А. О. Тарелін, Ю. П. Антіпцев за монографію «Оптимальное проектирование последней ступени мощных парових турбин» (1982 р.);
- Ю. М. Мацевитий, Г. О. Соколовський за цикл робіт «Моделювання теплових полів в енергетиці» (1984 р.);
- М. Г. Шульженко, Л. Д. Мєтєльов, В. Й. Цибулько за цикл робіт «Діагностування технічного стану теплоенергетичних агрегатів великої потужності» (2008 р.);
- О. В. Кравченко, І. Г. Суворова, А. В. Бастєєв за цикл робіт «Створення науково-практичних основ інтенсифікації фізико-хімічних та гідродинамічних процесів в технологіях видобутку, переробки й споживання вуглеводневих енергоносіїв» (2010 р.);
- А. В. Русанов, В. І. Гнесін, О. М. Хорєв за серію праць «Науково-технічні основи моделювання та проектування високоефективних проточних частин енергетичних турбоустановок» (2020 р.)
Премію НАН України ім. В. І. Толубинського отримали:
- В. І. Гнесін, О. Л. Шубенко, В. М. Голощапов за цикл робіт «Підвищення економічності, надійності та подовження ресурсу теплотехнічного обладнання ТЕС та АЕС»(2001 р.);
- Ю. М. Мацевитий за монографію «Обратные задачи теплопроводности» (2004 р.).
За цикл наукових праць «Нові результати теорії електромагнітних віброзбуджувачів та нові ефекти в них» премії НАН України ім. В. М. Хрущова в 2007 р. удостоєно О. Є. Божка.
В 2010 р. лауреатом міжнародної премії ім. О. В. Ликова за роботу «Дослідження процесів горіння і тепломасопереносу в складних термогазодинамічних умовах шляхом їх моделювання і ідентифікації» став Ю. М. Мацевитий.
Премію академій наук України, Білорусі та Молдови одержали:
- Ю. М. Мацевитий, А. О. Костіков за роботу «Параметрична і функціональна ідентифікація теплових процесів шляхом розв’язання обернених задач теплопровідності» (2012 р.);
- В. В. Соловей, Д. Х. Харлампіді, В. О. Тарасова за роботу «Інноваційні системи термотрансформації для утилізації вторинних і альтернативних джерел енергії» (2015 р.).