Theo Đại Việt sử ký toàn thư, năm 1372, tức 18 năm sau khi Trương Hán Siêu chết, ông được vua Trần Nghệ Tông ban tặng chi thiếu phó, cho được tòng tự ở miếu Khổng Tử tức Văn miếu Quốc Tử Giám. Tuy nhiên, việc Trương Hán Siêu được sánh ngang với các bậc hiền tài của quốc gia như Chu Văn An, bị nhiều người không tán đồng.
Sử gia Ngô Sĩ Liên, viết trong Đại Việt sử ký rằng: "Nghệ hoàng ban cho Hán Siêu được tòng tự ở Văn Miếu vì ông ta hay bài xích dị đoan chăng? Nhưng xét ra ông ta là người cậy tài, kiêu ngạo... Khổng Tử nói: Dẫu tài giỏi đến như Chu Công mà kiêu ngạo và keo bẩn thì những gì còn lại cũng chẳng ra sao. Tôi nghĩ, Hán Siêu hiền tài nếu có thiêng, hẳn không dám dự thờ ở miếu Khổng Tử".
Ngoài Chu Văn An, Trương Hán Siêu, một vị quan nhà Trần khác là Đỗ Tử Bình (thời vua Trần Phế Đế) cũng được đưa vào thờ tự ở Văn Miếu. Tuy nhiên, theo ghi chép của Ngô Thì Sĩ trong Đại Việt sử ký tiền biên, đến khoảng thế kỷ 18, Trương Hán Siêu và Đỗ Tử Bình không còn được thờ ở Văn Miếu nữa. Duy nhất có Chu Văn An tiếp tục được phối thờ tại giải vũ phía tây nhà Văn Miếu cùng với Thất thập nhị hiền.
“Nay ở giải vũ phía Tây vẫn thấy thờ Chu Văn Trinh, còn Hán Siêu, Tử Bình đã bỏ đi, không biết từ thời đại nào. Cũng thấy được lẽ trời lòng người công bằng, há nhất thời có thể nâng lên đè xuống được sao!”, sử gia Ngô Thì Sĩ viết.
Danh nhân văn hóa Trương Hán Siêu hiện được người dân ở nhiều tỉnh thành như Ninh Bình, Hải Dương, Hà Nam lập đền thờ tự. Tên của ông được đặt cho một con phố ở quận trung tâm thành phố Hà Nội - quận Hoàn Kiếm.
Quỳnh Trang