Na Festiwalu Filmowym w Cannes Pawlikowski odebrał statuetkę dla najlepszego reżysera, a film otrzymał pięć Europejskich Nagród Filmowych (dla najlepszego filmu, za scenariusz, reżyserię, montaż oraz rolę Kulig). Zimna wojna była również trzykrotnie nominowana do Oscara (dla filmu nieanglojęzycznego, za najlepszą reżyserię i najlepsze zdjęcia).