Отечественные
- Медаль «За оборону Москвы», 1944 г.
- Медаль «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945», 1945 г.
- Юбилейная медаль «В память 800-летия Москвы», 1948 г.
- Памятная медаль в ознаменование первого в мире выхода человека в космическое пространство, осуществленного во время полета корабля-спутника «Восход-2», 1961 г.
- Ленинская премия вручена 6 июля 1966 г. за цикл экспериментальных работ в области хромосомной теории наследственности и теории мутаций. В 1961 и 1963 гг. вышли из печати две монографии Николая Петровича — «Проблемы радиационной генетики», «Молекулярная генетика и действие излучений на наследственность;
- Орден Ленина за создание Новосибирского научного центра Сибирского отделения Академии наук СССР и достигнутые успехи в развитии науки, 1967 г.
- Медаль «В память 50-летия Советской власти в СССР 1917-1967 гг.», 1967 г.
- Юбилейная медаль «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения Владимира Ильича Ленина», 1970 г.
- Настольная юбилейная медаль «50 лет СССР», 1972 г.
- Орден Октябрьской Революции за заслуги в развитии советской науки и в связи с 250-летием Академии наук СССР, 1975 г.
- Настольная юбилейная медаль «250 лет Академии наук СССР», 1975 г.
- Юбилейная медаль «Тридцать лет Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», 1975 г.
- Орден Ленина за большие заслуги в развитии биологической науки, подготовке научных кадров, и в связи с 80-летием со дня рождения, 1987 г.
- Звание Героя Социалистического Труда за особый вклад в сохранение и развитие генетики и селекции, подготовку высококвалифицированных научных кадров с вручением Ордена Ленина и Золотой медали «Серп и Молот» присвоено 19 октября 1990 г.
Зарубежные
- Рокфеллеровская премия, 1932;
- Медаль имени Ч. Дарвина за заслуги в развитии эволюционной теории и генетики, награжден Германской академией естествоиспытателей «Леопольдина), 1959 г.;
- Серебряная медаль Чехословацкой академии наук «За заслуги перед наукой и человечеством», 1965 г.;
- Серебряная медаль имени Г. Менделя, Чехословацкая академия наук, с вручением Бюста Г. Менделя, 1965 г.;
- Медаль имени Л. Пастера Института Пастера (Франция), 1969 г.;
- Памятная медаль Монгольской академии наук, 1979 г.