Per queste e altre referenze professionali e accademiche Bonica ha ricevuto diversi onori. È stato premiato con il titolo di “Dottore della Scienza” dal Medical College del Wisconsin e dalla ‘Northwestern University’, “Dottore della Scienza” ad honoris causa dall'Università di Siena, in Italia, “Medaglia d'argento” dalla Società Medica Svedese, “Medaglia d'oro per le Neuroscienze” da parte della Società Neurofisiologica tedesca. Fu eletto Socio Onorario nell'Associazione di Anestesisti di Gran Bretagna e Irlanda, nella facoltà di medicina e chirurgia del Royal College, nella società svedese e in un gran numero di altre società mediche straniere. Ricevette inoltre il titolo di ‘Distinto Servizio’ dalla Società americana di Anestesiologi, che è il più alto onore conferito dall'ASA ad un anestesiologo americano. Le società americane ed europee di anestesiologia elargirono a Bonica i loro più importanti premi: “Labat Medal” e “Carl Koller”. Nel 1980 l'Università di Washington stabilì una cattedra annuale in memoria di J.J. Bonica e nel 1987 conferì ai figli John ed Emma Bonica la cattedra in Anestesiologia e Ricerca del dolore, che fu la prima cattedra al mondo di algologia. 