I fellesskap med fysikeren Nikolaj Semjonov fra Sovjetunionen ble Hinshelwood tildelt Nobelprisen i kjemi i 1956 for deres forskning på mekanismen av kjemiske reaksjoner. Hinshelwood var president i Chemical Society og i Royal Society. Han var den første som ble tildelt Leverhulmemedaljen (1960) og fikk i tillegg en rekke priser og ærestitler.