Além do reconhecimento dos críticos, "Rehab" foi nomeada a diversos prêmios ao redor do globo. Em 2007, a faixa conquistou o troféu "Melhor Canção Contemporânea" no Ivor Novello Award. No mesmo ano, conquistou o galardão de "Canção do Ano" tanto no MOJO Award quanto no Pazz &amp; Jop Village Voice's e concorreu à categoria "Melhor Canção" no MOBO Award, vindo a ser derrotada por "Because of You" (2007), de Ne-Yo. Aos Premios Los 40 Principales, fora indicada ao troféu "Melhor Canção Internacional", em 2008, mas acabou por ser vencida por "Apologize" (2007), do grupo americano OneRepublic. Em 10 de fevereiro do mesmo ano, conquistou os troféus "Canção do Ano", "Gravação do Ano" e "Melhor Performance Vocal "pop" Feminina" na 50.ª edição do Grammy Award. Àquela noite, Winehouse ainda faturou outros dois galardões, tornando-se a artista feminina britânica mais premiada em apenas uma cerimônia do Grammy, à época.