80年再度获得诺贝尔化学奖，与桑格合作研究的沃特·吉尔伯特，以及另一团队的保罗·伯格也一同获奖。第二座诺贝尔奖使他成为继玛莉·居里、莱纳斯·鲍林，以及约翰·巴丁之后的第四位两度获奖者。到了1979年，桑格又与吉尔伯特和伯格一同获得哥伦比亚大学的路易莎·格罗斯·霍维茨奖。
晚年.桑格于1982年退休，英国的维康信託基金会和英国医学研究委员会（Medical Research Council），于1993年成立了桑格中心（Sanger Centre），这座研究机构现在称为维康桑格研究所