Gemeinsam mit seiner Ehefrau Giancarla hatte Rosi eine Tochter, Carolina Rosi, die Schauspielerin ist. Für sein filmisches Schaffen wurde der Regisseur und Drehbuchautor bei der David-di-Donatello-Verleihung 2006 mit einem Ehrenpreis gewürdigt, nachdem er in der Vergangenheit fünfmal mit dem Regiepreis ausgezeichnet worden war. Bei den Filmfestspielen von Berlin 2008 wurde Rosi mit dem Goldenen Ehrenbären und einer filmischen Hommage geehrt. 2012 wurde er im Rahmen der 69. Auflage der Internationalen Filmfestspiele von Venedig mit dem Goldenen Löwen für sein Lebenswerk geehrt. Einher ging diese Ehrung mit einer Aufführung von Rosis Film "Der Fall Mattei", der von Martin Scorseses "Film Foundation" restauriert wurde.