由于他在世界食品工程领域所作的突出贡献和在该领域的领导地位,先后于2000年和2006年被素有农业工程界的“奥林匹克”之称的国际农业工程委员会(International Commission of Agricultural Engineering,CIGR)授予CIGR杰出奖,2007年被授予当年唯一的印度食品科学家及技术人员协会会士(AFST(I) Fellow Award)荣誉称号,2008年获CIGR成就奖,2010年被授予CIGR最高奖项国际农业工程委员会会士(CIGR Fellow Award)荣誉称号[63],并于2004年被英国皇家机械工程师学会授予“食品工程师年度人物(Food Engineer of the Year Award)”[64][65]。2010年,他当选为代表爱尔兰国家最高学术荣誉的爱尔兰皇家科学院(Royal Irish Academy)院士[66][67][68][69][70][71][72][73]。同年,他又当选为国际农业工程委员会候任主席,任期从2011年元月开始,并将于2013年起接任主席,他成为国际农业工程委员会成立80年以来的首位华人主席[74][75][76][77][78][79]。2010年12月底,他被全球32个国家的152家中文媒体共同评为“2010年全球海外华人社区十大新闻人物” [80][81][82][83]。2011年,他又被光荣增选为欧洲人文和自然科学院(Academia Europaea)院士,成为首次当选该院院士的欧洲华人科学家,同时也成为欧洲历史上首位拥有两院院士的华人[84][85][86][87][88]。2012年,他再获殊荣,当选为国际食品科学院(IAFoST)院士,为全球共增选的22名院士中唯一来自爱尔兰的学者[89][90]。2016年12月,他当选为国际农业与生物系统工程科学院(iAABE)首任院长,成为iAABE的创院院长,同时也成为iAABE现有33名院士之一[20][21]。2017年12月,当选为波兰科学院外籍院士,这是波兰政府授予的最高终身荣誉[14][15]。2018年4月,他又被光荣增选为国际制冷科学院院士,荣获第六个院士头衔[22][23][24]。
根据基本科学指标(Essential Science Indicators)数据库2010年7月1日有关全球农业科学家排名,在汇集和分析过去十年另4个月ISI Web of Science(SCI)(2000年1月1日至2010年4月30日)所收录SCI论文系统的数据统计,全球共有2554名科学家排名进入农业科学专业领域前1%的“最被引科学家”(Most Cited Scientists),其中孙大文名列前茅,列前31位[91][92]。