År 1983 tilldelades Debreu Sveriges Riksbanks pris i ekonomisk vetenskap till Alfred Nobels minne för sina insatser inom allmän jämviktsteori. Jämsides med Kenneth J. Arrow utvecklade han bevis för att det existerar ekonomiskt meningsfulla lösningar till de ekvationssystem som beskriver den samtidiga jämvikten på olika marknader i en ekonomi.