Tomlinson har mottatt flere utmerkelser og priser for sine mange oppfinnelser og forskning. I 2000 mottok Tomlinson utmerkelsen George R. Stibitz Computer Pioneer Award fra American Computer Museum (med Computer Science Department of Montana State University). I 2001 mottok han en Webby Award fra International Academy of Digital Arts and Sciences for hans livslange innsats til forskningen. Også i 2001 ble Tomlinson innlemmet i Rensselaer Alumni Hall of Fame. tildelte Tomlinson en Innovation Award i 2002. I 2004 ble Tomlinson tildelt en IEEE Internett Award sammen med Dave Crocker. Sammen med Martin Cooper ble Tomlinson tildelt den spanske utmerkelsen Fyrsten av Asturias' pris for naturvitenskap og teknologi.