ใน ค.ศ. 1968 บาร์ตเลตต์ได้รับเหรียญเอลเลียตต์ เครสสันจากสถาบันแฟรงคลิน ใน ค.ศ. 1973 เขาได้รับเลือกเป็นภาคีสมาชิกแห่งราชสมาคม ต่อมาใน ค.ศ. 1976 เขาได้รับรางวัลเวลช์จากการสังเคราะห์สารประกอบของก๊าซมีตระกูลซึ่งนำไปสู่งานวิจัยด้านเคมีอนินทรีย์สาขาใหม่ และได้รับเลือกเป็นภาคีสมาชิกสถาบันศิลปะและวิทยาศาสตร์อเมริกันใน ค.ศ. 1977[10] และภาคีสมาชิกชาวต่างชาติของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ใน ค.ศ. 1979 ต่อมาใน ค.ศ. 2002 เขาได้รับรางวัลเหรียญเดวีจากการค้นพบสารประกอบของก๊าซมีตระกูล

ใน ค.ศ. 2006 สมาคมเคมีแห่งสหรัฐและสถาบันเคมีแห่งประเทศแคนาดาได้เลือกให้การค้นพบสารประกอบของก๊าซมีตระกูลที่มหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียเป็นหมุดหมายที่สำคัญทางประวัติศาสตร์วิชาเคมีแห่งชาติ (National Historic Chemical Landmarks) ว่าเป็น "พื้นฐานความเข้าใจทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพันธะเคมี"[1]

บาร์ตเลตต์ได้รับเสนอชื่อเข้ารับรางวัลโนเบลสาขาเคมีตั้งแต่ ค.ศ. 1963 จนถึง ค.ศ. 1966 แต่ไม่เคยได้รับรางวัล[11]