PGS Sơn được đánh giá cao về năng lực chuyên môn cũng như quản lý với những đóng góp lớn cho ngành Y tế, sự nghiệp chăm sóc sức khỏe nhân dân. Đặc biệt là nỗ lực trong việc phát triển kỹ thuật cao, công tác ghép thận, ghép gan, ghép tế bào gốc máu ngoại biên.

Bên cạnh công tác chuyên môn, quản lý, giảng dạy, PGS Sơn còn dành nhiều tâm huyết cho nghiên cứu khoa học với hàng chục đề tài các cấp. Có thể kể đến như đề tài cấp Nhà nước: "Nghiên cứu triển khai Ghép thận từ người cho tim ngừng đập", "Nghiên cứu tỷ lệ nhập viện do những biến cố liên quan đến thuốc ở bệnh viện Chợ Rẫy", "Nghiên cứu tỷ lệ phần trăm các biến cố có hại liên quan đến thuốc được báo cáo đã xử trí thích hợp ở bệnh viện Chợ Rẫy"; đề tài cấp Bộ: "Đánh giá tính khả thi, an toàn và kết quả bước đầu cắt thực quản qua nội soi ngực bụng điều trị ung thư thực quản", "Nghiên cứu ứng dụng ghép gan theo mô hình người sống cho tạng và mô hình người chết não hiến tạng"…

Những cống hiến của PGS-TS Nguyễn Trường Sơn cho nền y học nước nhà đã được Đảng, Nhà nước và các cấp, ban ngành ghi nhận. Ông được phong tặng danh hiệu "Thầy thuốc Ưu tú" năm 2005, "Thầy thuốc Nhân dân" năm 2017; đón nhận Huân chương Lao động hạng Ba năm 2012, vinh dự được bình chọn là "Chiến sĩ thi đua toàn quốc" năm 2017 và nhận nhiều bằng khen của Chính phủ và Bộ Y tế.