השלים את המשפט הבא: עם הפופולריות הגוברת של התוכנית, פומפאו זכה למוניטין עולמי בקרב צופי הטלוויזיה. הביצוע שלה זכה בחמישה מועמדויות לפרס People's Choice, עם שלושה ניצחונות. ב- 37th People's Choice Awards, היא הייתה מועמדת נגד דמפסי ואו בקטגוריה של דוקטור הטלוויזיה האהוב, ובשנה שלאחר מכן, היא זכתה במועמדות בקטגוריה של שחקנית הדרמה הטלוויזיונית האהובה, פרס שהיא זכתה בו שלוש פעמים ב- 39th, 41st ו-
פרסי הבחירה ה-42 של העם. פומפאו הייתה מועמדת לכמה פרסים נוספים על הופעתה בתוכנית. היא והצוות של "אנטומיה של גריי" זכו בפרס "הצוות הטוב ביותר בסדרת טלוויזיה" ב-2006 בטקס פרסי הלוויין. במהלך הטקס בשנה שלאחר מכן, היא הוכרזה כשחקנית הטובה ביותר בסדרת דרמה טלוויזיונית. היא הייתה בין השחקנים של "אנטומיה של גריי" שזכו בפרס "ביצועים יוצאי דופן של קבוצה בסדרה דרמטית" ב-13th Screen Actors Guild Awards, וקיבלה מועמדויות באותה קטגוריה בשנת 2006 ו-2008. פומפאו קיבלה מועמדות להופעה הטובה ביותר של שחקנית בסדרת דרמה בפרסי הגלובוס הזהב ה-64. התוכנית זכתה בסדרת הדרמה הטובה ביותר באותו טקס. ב-2007, פומפאו והצוות הנשי של "אנטומיה של גריי" קיבלו את פרס לוסי לנשים בסרט, אשר מכבד את אלה "שפעתה בטלוויזיה השפיעה באופן חיובי על הגישות כלפי נשים". באותה שנה, היא כיכבה ב"חיים של המסיבה".