En 1957, Giulietta Masina remporte le Prix d'Interprétation féminine au Festival de Cannes. Le film obtient aussi l'Oscar du Meilleur Film Etranger en 1958, distinction que Federico Fellini recevait pour la deuxième année consécutive, après La Strada en 1957.
Trois ans après le succès de La Strada , Les Nuits de Cabiria est une nouvelle ode de Federico Fellini à Giulietta Masina, son épouse depuis 1943. En Gelsomina dans le premier film, puis en Cabiria dans le second, l'actrice émeut le monde entier. Fellini lui offrira par la suite deux autres grands rôles, dans Juliette des esprits et Ginger et Fred.
Les Nuits de Cabiria ressort en 2003 dans une copie restaurée qui comporte une séquence inédite depuis la projection du film à Cannes. Federico Fellini avait dû retirer une scène au cours de laquelle Cabiria se promène en compagnie d'un homme qui vient en aide aux nécessiteux rencontrés sur leur route. Le Vatican n'avait pas apprécié que le réalisateur s'attarde sur les actes de charité d'un personnage qui n'a rien d'un ecclésiastique. L'Eglise a vu dans cette scène dite de "l'homme au sac" une remise en cause de son aptitude à remplir cette mission.
Pier Paolo Pasolini, qui connaissait bien le langage argotique, populaire, a collaboré à l'écriture des dialogues du film. Trois ans plus tard, il tournait son premier long métrage, Accatone.
En 1967, Les Nuits de Cabiria devient une comédie musicale jouée à Brodway sous le titre Sweet charity. C'est Bob Fosse qui a imaginé et mis en scène ce spectacle après avoir vu le film de Federico Fellini. Pour l'écriture, il a fait notamment appel au célèbre auteur dramatique Neil Simon, et pour la musique à Cy Coleman. C'est Gwen Verdon, l'épouse de Fosse, qui joue le rôle principal de l'intrigue qui ne se déroule plus à Rome, mais à New York. En 1969, Bob Fosse fait de Sweet Charity un film, avec en tête d'affiche l'héroïne d'Irma la Douce, Shirley MacLaine.
Avec ce film, Federico Fellini collabore de nouveau avec Ennio Flaiano. Celui-ci est le coscénariste attitré du cinéaste italien depuis son premier film, Le Cheik blanc en 1952, jusqu'à Juliette des esprits, en 1965. Par la suite, Bernardino Zapponi qui coécrira les scénarios des films de Fellini jusqu'à La Cité des femmes en 1980.
Le personnage de Cabiria apparaît dans Le Cheik blanc, le premier long-métrage de Federico Fellini, sorti en 1952. C'est déjà Giulietta Masina qui joue le rôle de la jeune prostituée.
Depuis son premier long métrage Le Cheik blanc en 1952, Federico Fellini confie la musique de ses films à Nino Rota. Le compositeur travaille ainsi sur quinze films du réalisateur, signant entre autres les mélodies de La Strada, La Dolce Vita, Huit et demi, ou Amarcord. Leur collaboration est interrompue par la mort de Nino Rota en 1979.