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《三體》在2006年出版第一部后，隨即獲得了中國科幻文學界最高獎銀河獎，這也是劉慈欣1999年獲獎以來連續8年蟬聯該獎；《三體Ⅲ·死神永生》連續獲得2010年度第22屆中國科幻銀河獎特別獎、第二屆全球華語科幻星云獎最佳長篇小說金獎、第9屆全國優秀兒童文學獎科幻文學獎，以及2017年軌跡獎最佳長篇科幻小說獎等。

《三體》第一部在2014年推出英文譯本，由華裔作家劉宇昆翻譯，截至2018年3月31日，全球收藏圖書為1149家，創造了中國圖書譯著有史以來的最高館藏紀錄。其中專業研究型圖書館為309家，占比為27%，而公共圖書館為840家，占比為73%。

2015年《三體》獲得了世界科幻文學界最高獎雨果獎，該獎被看作科幻文學界的諾貝爾獎。《三體》由此走向世界，先后被翻譯為英文、韓文、日文等多個外文版本。

迄今為止，《三體》已經在全世界創下2100萬冊的銷量，其中在海外世界賣出150萬冊，創下中國文學作品近年來海外發行的最高紀錄。

根據《三體》改編的同名舞臺劇，由劉慈欣本人擔任監制。該劇在舞臺劇制作方面結合3D Mapping、紗幕成像、虛擬現實元素、無人機等前沿科技，營造出特殊的視聽效果和舞美設計。舞臺劇《三體》于2016年6月1日至11日期間在上海文化廣場首演，后于全國各地進行多輪巡演。

2017年11月，舞臺劇《三體》獲得第28屆中國科幻銀河獎最佳改編文藝作品獎；2017年12月12日，榮獲2017華語戲劇盛典最佳創新劇目獎。