Tấm gương quên mình vì nước của ông được nhân dân khâm phục, kính trọng, ông được thờ trong đền Trung Liệt (cùng với Hoàng Diệu) trên gò Đống Đa với câu đối:

Thử thành quách, thử giang sơn, bách chiến phong trần dư xích địaVi nhật tinh, vi hà nhạc, thập niên tâm sự vọng thanh thiên

Dịch:

Kia thành quách, kia non sông, trăm trận phong trần còn thước đấtLà trời sao, là sông núi, mười năm tâm sự với trời xanh

Sách Việt Nam sử lược nhận xét về ông: "Ông Nguyễn tri Phương là người ở Thừa-thiên, do lại-điển xuất thân, làm quan từ đời vua Thánh-tổ, trải qua ba triều, mà nhà vẫn thanh-bạch, chỉ đem trí-lự mà lo việc nước, chứ không thiết của-cải. Nhưng chẳng may phải khi quốc bộ gian nan, ông phải đem thân hiến cho nước, thành ra cả nhà cha con, anh em đều mất vì việc nước. Thật là một nhà trung-liệt xưa nay ít có vậy"