Leavitt var medlem av organisasjoner som Phi Beta Kappa, American Association of University Women, American Astronomical og Astrophysical Society, American Association for Advancement of Science, og hun var æresmedlem av American Association of Variable Star Observer. Uvitende om hennes død fire år tidligere, begynte den svenske matematikeren Gösta Mittag-Leffler papirarbeidet for å nominere henne for Nobelprisen i fysikk i 1926. Leavitt ble dermed aldri nominert, fordi Nobelprisen ikke kan deles ut posthumt. Asteroiden 5383 Leavitt og krateret Leavitt på Månen ble oppkalt etter henne.