Sønsteby var Norges høyest dekorerte borger. Han var den første og eneste mottager av Krigskorset med tre sverd (tildelt 16. august 1946). Samme år fikk han H.M. Kongens erindringsmedalje i sølv (med påsatt spenne 1940–1945) for sitt arbeid med livvaktstjenesten for kongefamilien. I 2004 ble han tildelt Forsvarsmedaljen med laurbærgren og, som første mottaker, Politiets hederskors. 27. januar 2006 ble han utnevnt til kommandør av Den Kongelige Norske St. Olavs Orden. I 2012 ble Sønsteby den første mottaker av Forsvarets hederskors. For sin innsats for forsvarsaken ble Sønsteby hedret som æresmedlem av Norges Forsvarsforening.