Varios premios han destacado a Anatomía de Grey a lo largo de las emisiones desde 2005. Los premios Globos de Oro se los han llevado Sandra Oh, como mejor actriz secundaria de TV (2006) y Anatomía de Grey como mejor serie de televisión (2007).

En los que respecta a los premios Emmi,  se ha galardonado a Katherine Heigl como mejor actriz secundaria en serie de drama (2007). El Gremio de actores ha reconocido a  Sandra Oh como mejor actriz en una serie de drama (2006), a Chandra Wilson como mejor actriz en una serie de drama (2007), y a Anatomía de Grey como mejor elenco de actores (2007). People's Choice distinguió a Patrick Dempsey como mejor actor en TV(2006) y a  Anatomía de Grey  como mejor serie (2006).

Más allá de no quedarse con las estatuillas, es valorable destacar cada una de las nominaciones que la serie tiene en su haber, porque reconocen en un punto la excelente labor de todos quienes hacer esta exitosa tira. Fueron candidatos a los premios Emmi: Sandra Oh como mejor actriz secundaria en serie de drama tanto en el 2005 como en el 2007; Chandra Wilson como mejor actriz secundaria en serie de drama (2007); Katherine Heigl como mejor actriz secundaria en serie de drama (2007); T. R Knight como mejor actor secundario en serie drama (2007) y  mejor Serie Drama (2007). Cuenta entre otras nominaciones con dos para actriz invitada en serie drama (Cristina Ricci, la legendaria “Melinda” en Los Locos Adams) y mejor música incluida en una serie.

Si hablamos de los Globos de Oro las candidaturas fueron seis: mejor serie de televisión - drama (2006), mejor actor en serie de drama: Patrick Dempsey (2006), mejor actriz de reparto en serie de drama: Sandra Oh (2006), mejor actor en serie de drama: Patrick Dempsey (2007), mejor actriz en serie de drama: Ellen Pompeo (2007), mejor actriz de reparto en serie de drama: Katherine Heigl (2007).

El Gremio de actores también distinguió a la serie con diferentes candidaturas: mejor conjunto de actores en serie de drama (2006) y a Patrick Dempsey como mejor actor en serie de drama (2006).