"Nữ hoàng băng giá" được đề cử cho nhiều hạng mục tại nhiều giải thưởng với nhau và đã giành chiến thắng tại một số giải, trong đó hầu hết là hạng mục giải Phim hoạt hình hay nhất. Ca khúc "Let It Go" được đặc biệt khen ngợi. Phim được đề cử hai giải Quả cầu vàng tại lễ trao giải Quả cầu vàng lần thứ 71 và chiến thắng ở hạng mục Phim hoạt hình hay nhất, trở thành bộ phim đầu tiên của Walt Disney Animation Studios giành chiến thắng ở hạng mục này. Phim cũng giành hai giải Oscar cho Phim hoạt hình hay nhất và Ca khúc trong phim hay nhất ("Let It Go"), giải BAFTA cho phim hoạt hình hay nhất tại Giải thưởng điện ảnh của Viện hàn lâm Anh quốc (BAFTA), năm giải Annie (trong đó có Phim hoạt hình hay nhất), và hai giải Sự lựa chọn của nhà phê bình cho Phim hoạt hình hay nhất và Ca khúc trong phim hay nhất ("Let It Go"). Phim cũng được đề cử tại các hạng mục tương tự tại Giải Satellite, và giải thưởng một số hiệp hội điện ảnh khác.