Sau khi phát hành, "Hot n Cold" nhận được những phản ứng tích cực từ các nhà phê bình âm nhạc, trong đó họ đánh giá cao giai điệu bắt tai của nó cũng như sự hợp tác hiệu quả giữa Perry và Dr. Luke, và gọi đây là một điểm nhấn nổi bật từ album. Bài hát còn gặt hái nhiều giải thưởng và đề cử tại những lễ trao giải lớn, bao gồm một đề cử giải Grammy cho Trình diễn giọng pop nữ xuất sắc nhất tại lễ trao giải thường niên lần thứ 52. "Hot n Cold" cũng tiếp nhận những thành công vượt trội về mặt thương mại, đứng đầu các bảng xếp hạng ở Áo, Canada, Đan Mạch, Phần Lan, Đức, Hungary, Na Uy và Thụy Sĩ, và lọt vào top 10 ở hầu hết những quốc gia nó xuất hiện, bao gồm vươn đến top 5 ở Úc, Bỉ, Ireland, Ý, Hà Lan, New Zealand, Thụy Điển và Vương quốc Anh. Tại Hoa Kỳ, bài hát đạt vị trí thứ ba trên bảng xếp hạng "Billboard" Hot 100, trở thành đĩa đơn thứ hai liên tiếp của Perry vươn đến top 5 và đã tiêu thụ được 5.7 triệu bản tại đây. Tính đến nay, nó đã bán được hơn 11.7 triệu bản trên toàn cầu, trở thành một trong những đĩa đơn bán chạy nhất mọi thời đại.