ธีรเดชเป็นดาราชายที่ได้รับความนิยมสูงเป็นช่วงเวลายาวนาน โดยติดอันดับโพลสำรวจความนิยมในอันดับต้นหลายปีติดต่อกัน และความเคลื่อนไหวไม่ว่าเรื่องใดสามารถเรียกความสนใจจากคนไทยได้ ในปีพ.ศ. 2553 พิพิธภัณฑ์หุ่นขี้ผึ้งมาดามทุสโซ กรุงเทพฯ เปิดตัวหุ่นขี้ผึ้ง ธีรเดช วงศ์พัวพันธ์ กับคู่ขวัญ แอน ทองประสม พร้อมกับการเปิดพิพิธภัณฑ์[24] เดือนส.ค.มีข่าวเรียกเสียงฮาว่ามีผู้เสนอชื่อ ธีรเดช วงศ์พัวพันธ์ ในที่ประชุมคณะกรรมการสรรหาอธิการบดี มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์[25] สะท้อนให้เห็นถึงความเป็นบุคคลผู้มีชื่อเสียงที่ทรงอิทธิพลในประเทศไทยในขณะนั้น

ผลการสำรวจความนิยมในโพลล์ต่างๆ

• สวนดุสิตโพล [26] ผลสำรวจ "ที่สุดแห่งปี"
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 3 (ปี 2548) ร้อยละ 23.80 [27]
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 1 (ปี 2549) ร้อยละ 38.57 [28]
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 1 (ปี 2550) ร้อยละ 53.50 [29]
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 1 (ปี 2551) ร้อยละ 69.20 [30]
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 1 (ปี 2552) ร้อยละ 73.16 [31]
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 1 (ปี 2553) ร้อยละ 76.98 [32]
  • ดาราชายยอดนิยมอันดับที่ 1 (ปี 2554) ร้อยละ 40.28[13]
  • ที่สุดของดารายอดนิยมของมหาชน (ปี 2555) ร่วมกับ ธงไชย แมคอินไตย์ และ พัชราภา ไชยเชื้อ [33]
• เอแบคโพล ผลสำรวจ "ที่สุดของบัน​เทิง​และกีฬา​แห่งปี"
  • ดาราชายไทยยอดนิยมอันดับ 3 (ปี 2548) ร้อยละ 15.4 [34]
  • ดาราชายไทยยอดนิยมอันดับ 2 (ปี 2549) ร้อยละ 12.1 [35]
  • ดาราชายไทยยอดนิยมอันดับ 1 (ปี 2552) ร้อยละ 38.1 [36]
  • ดาราชายไทยยอดนิยมอันดับ 2 (ปี 2553) ร้อยละ 19.4 [37]
  • ดาราชายไทยยอดนิยมอันดับ 2 (ปี 2554) ร้อยละ 19.4 [38]
• เอแบคโพล ผลสำรวจ "ดาราสุดยอดเซ็กซี่แห่งปี"
  • ดาราชายสุดยอดเซ็กซี่อันดับ 1 (ปี 2554) ร้อยละ 58.5 [39]
• อีสานโพล ผลสำรวจ "รางวัลแห่งปีของชาวอีสาน"
  • พระเอกแห่งปีอันดับ 2 (ปี 2555) ร้อยละ 13
  • พระเอกแห่งปีอันดับ 3 (ปี 2556) ร้อยละ 8.17 [40]
• "TV3 Fanclub Award" เป็นรางวัลที่จัดทำขึ้น เพื่อสำรวจถึงความนิยมต่อนักแสดงและรายการต่างๆ
  ที่ออกอากาศทางไทยทีวีสีช่อง 3 โดยรับผลผ่านการลงคะแนนทางเว็บไซต์ www.thaitv3.com
  • ดารานำชายยอดนิยมอันดับ 1 (ปี 2550)[41]
  • ดารานำชายยอดนิยมอันดับ 1 (ปี 2551) ร้อยละ 27.87[42]
  • ดารานำชายยอดนิยมอันดับ 1 (ปี 2552) ร้อยละ 44.56[43]