קרוליין קיבלה בשנת 1835 מדליית זהב של החברה המלכותית לאסטרונומיה על עבודתה.   היא האישה הראשונה שזכתה במדליה, לאחריה לא ניתנה מדליה לאישה עד שנת 1996. קרוליין נבחרה לחברת כבוד באגודה האסטרונומית המלכותית. היא ומרי סומרוויל היו שתי הנשים הראשונות שזכו בכבוד זה. בשנת 1838 נבחרה לאקדמיה הלאומית האירית, ובשנת 1846 בגיל 96 קיבלה מדליית זהב עבור שירותה ממלך פרוסיה. נקראו על שמה שביטים שגילתה וגם אסטרואידים.

 

מדליית זהב של החברה המלכותית לאסטרונומיה היא הפרס הגבוה ביותר של החברה המלכותית.

​