"Memorias de Leticia Valle" (1945), "Sobre el piélago" (1952), "La sinrazón" (1960), "La confesión" (1971), y "Saturnal" (1972) e "Icada Nevada, Diada" (1972) son algunas de las obras que editó en el continente americano y que el público español sólo comenzó a conocer a partir de 1972.

Tras casi 40 años de exilio, en 1971 volvió a España para recoger una beca que le concedió la Fundación Juan March. Sin embargo, hasta 1975 no fijaría su residencia definitiva allí. Prosiguió con su fecunda labor literaria y, entre otros títulos, aparecieron "Alcancia" - aspirante al Premio Nacional de Novela y Narrativa -; "Escuela de Platón"; y la trilogía "Barrio de Maravillas", por la que obtuvo el Premio de la Crítica en 1977, "Acrópolis" y "Ciencias Naturales". En 1981 publicó "Novelas antes del tiempo" y una recopilación de escritos críticos con el nombre de "Los títulos". Dos años más tarde fue presentada como candidata a la Real Academia de la Lengua por Antonio Tovar, Julián Marias y Luis Rosales. 

En 1985, anunció su intención de residir en Brasil junto a su hijo, pero el Ministerio de Cultura ayudó a la escritora para que viviese en Madrid. Luego, el Ayuntamiento y la Diputación de Valladolid, en colaboración con el Ministerio, le asignaron una pensión vitalicia. En 1987 publicó "Rebanaduras", una antología de artículos literarios y críticos comprendidos entre los años 1930-1980, y le fue concedido el Premio Nacional de las Letras Españolas en reconocimiento al conjunto de su obra.

Siguieron los premios y reconocimientos:
1988 - Nombrada hija predilecta de la ciudad de Valladolid;
1989 - Investida doctora "honoris causa" por la Universidad de Valladolid en reconocimiento a su extensa obra y por su vinculación a esta ciudad;
1991 - Premio Castilla y Leon de las Letras 1990;
1992 - Nombrada doctora Honoris Causa por la Universidad Americana de San Luis, en Madrid; Premio Comunidad de Madrid a la Creación Literaria;
1993 - Premio Ciutat de Barcelona de Literatura en Lengua Castellana por su obra"Poesía"; impuesta la Medalla de Oro de la provincia de Valladolid; Premio Heroina del Círculo de Bellas Artes de Madrid; designada vocal del Real Patronato del Museo del Prado; 
1994 - recibió de manos del Rey don Juan Carlos la Medalla de Oro de Bellas Artes.

El día 18 de junio de 1994 fue ingresada en el Hospital Ramón y Cajal de Madrid tras sufrir una insuficiencia coronaria y respiratoria. El 27 de julio, falleció como consecuencia de la enfermedad cardiorrespiratoria que padecía. Rosa Chacel murió inconsciente, sin dolores, acampañada de su familia y de sus amigos, la poetisa Clara Janés y su biógrafo Alberto Porla. Al día siguiente fue enterrada en el Pateón de Hombres Ilustres de Valladolid.

Viuda de Timoteo Pérez Rubio, Rosa Chacel tuvo un hijo: Carlos Pérez Chacel, que es arquitecto, y que donó numerosos diarios, documentos manuscritos y archivo periodístico a la Fundación Jorge Guillén, con quien la escritora se comprometió a cambio de una pensión vitalicia. Estos fondos se encuentran ya catalogados y a disposición de los investigadores en la Biblioteca de Castilla y León, así como en la red Internet.