Sau khi phát hành, "Stronger (What Doesn't Kill You)" nhận được những phản ứng đa phần là tích cực từ các nhà phê bình âm nhạc, trong đó họ đánh giá cao đoạn hook hấp dẫn cũng như phần điệp khúc mạnh mẽ của nó, mặc dù vấp phải một số ý kiến trái chiều xung quanh lời bài hát rập khuôn. Ngoài ra, nó còn gặt hái nhiều giải thưởng và đề cử tại những lễ trao giải lớn, bao gồm ba đề cử giải Grammy cho Thu âm của năm, Bài hát của năm và Trình diễn đơn ca pop xuất sắc nhất tại lễ trao giải thường niên lần thứ 55. "Stronger (What Doesn't Kill You)" cũng tiếp nhận những thành công vượt trội về mặt thương mại, đứng đầu bảng xếp hạng ở Ba Lan và lọt vào top 10 ở nhiều quốc gia nó xuất hiện, bao gồm vươn đến top 5 ở những thị trường lớn như Canada, Hungary, Ireland và New Zealand. Tại Hoa Kỳ, nó đạt vị trí số một trên bảng xếp hạng "Billboard" Hot 100 trong ba tuần không liên tiếp, trở thành đĩa đơn quán quân thứ ba của Clarkson và thống thị mười lăm bảng xếp hạng khác của "Billboard", đồng thời tiêu thụ được hơn 4.9 triệu bản tại đây.