Za jego największe osiągnięcia uważa się: twierdzenie o osobliwościach – wspólnie z Rogerem Penrose’em udowodnił, że ogólna teoria względności (OTW) Einsteina zawiera osobliwości czasoprzestrzenne; przewidzenie, że czarne dziury powinny wysyłać promieniowanie, nazwane potem promieniowaniem Hawkinga lub Bekensteina-Hawkinga; umożliwiło to obliczenie temperatury tych ciał i doprowadziło do paradoksu informacyjnego.
Hawking był też wpływowym popularyzatorem; za życia opublikował kilka książek tego typu. Pierwsza z nich – Krótka historia czasu – znajdowała się na liście bestsellerów „British Sunday Times” przez rekordowy czas 237 tygodni (ponad czterech lat). W swojej twórczości popularyzatorskiej i publicznych wystąpieniach zabierał też głos na tematy inne niż fizyka i astronomia, takie jak astrobiologia, futurologia, filozofia – w tym metafizyka i etyka – oraz polityka.
Hawkinga wyróżniały też inne członkostwa oraz odznaczenia: Royal Society for the encouragement of Arts, Manufactures & Commerce; Royal Society of Arts (członek honorowy); Papieska Akademia Nauk (dożywotnio); Order Towarzyszy Honoru, Komandoria Orderu Imperium Brytyjskiego (CBE); Prezydencki Medal Wolności – najwyższe odznaczenie cywilne USA.