I 2003 mottok Stoltenberg Admiral Carl Hammerichs minnelegat for sin innsats for dansk-norsk samarbeid. I 2004 ble han utnevnt til 2. klasse, storfølgesvenn, sølv, av den sørafrikanske ordenen O. R. Tambos følgesvenner «for usedvanlig bidrag til idealene om et demokratisk, rettferdig ikke-rasistisk Sør-Afrika og for å ha fremmet internasjonal solidaritet mot undertrykkelse og kolonialisme». Han mottok også den litauiske «Medaljen for 13. januar». Stoltenberg ble tildelt Torstein Dales minnepris i 1991, og var æresmedlem av Norges Røde Kors.