Sus temas de docencia e investigación se centran en el campo de la Arquitectura de los Computadores, con especial énfasis en algunos aspectos de los supercomputadores y computadores de altas prestaciones. Siendo una autoridad mundial en estos campos. En estos temas ha publicado más de 700 artículos e impartido más de 600 conferencias.

En esos dos temas, tiene los tres reconocimientos más importantes a nivel mundial: el premio “Eckert-Mauchly” (2007), en Arquitectura de Computadores, otorgado por las sociedades ACM (Association for Computing Machinery) e IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), el premio “Seymour Cray” (2015), en Supercomputación, otorgado por el IEEE y el Premio “Charles Babbage” (2017), en Computadores Paralelos, otorgado por el IEEE.

Entre otros premios internacionales están el Premio “Harry H. Goode” (2009) otorgado por el IEEE y el “ACM Distinguished Service Award” (2013). A nivel europeo posee el mayor premio en computación en paralelo, el “Europar Achievement Award” (2015) y es miembro del “Hall of Fame” (2008) en el marco del ICT European Program, donde fue seleccionado como uno de los 25 investigadores europeos más influyentes en IT, Tecnologías de la Información. También destaca el Orden del Águila Azteca (2018), con el grado de insignia, máxima distinción otorgada por el Gobierno de México a un extranjero. Además del premio “HPCwire Readers’ Choice Award” for: Outstanding Leadership in HPC and pioneer since 1990 and the driving force behind the renaissance of European HPC independence” (2020).

Ha obtenido muchísimos reconocimientos a nivel nacional. Entre ellos, los dos premios nacionales: el «Julio Rey Pastor» (2001) en Informática y Matemáticas y el “Leonardo Torres Quevedo” (2006) en Ingeniería. El Premio Rey Jaime I de Investigación Básica de la Generalitat Valenciana (1997). Posee el premio Aragón, también llamada Cruz de San Jorge (2008), que es la distinción más relevante otorgada por el gobierno de su tierra natal, Aragón y el premio Creu de Sant Jordi (2016), que es el reconocimiento más importante concedido por la Generalitat de Cataluña, así como el premio a la investigación (2006) otorgado por la Fundación Catalana Recerca e Innovación otorgado también por la Generalitat de Cataluña. Le fue concedida la Medalla de Oro de Ametic (2016) y Colegiado Honorífico del CPEIG (2021).

El profesor Valero es Fellow del IEEE (2000), Fellow distinguido de Intel (2002), Fellow del ACM (2002) y Fellow de la AAIA, Asia-Pacific Artificial Intelligence Association (2021).

Es académico constituyente de la Real Academia de Ingeniería de España (1994), académico correspondiente de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (2005), académico de la Real Academia de Ciencias y Artes de Barcelona (2006), académico de la Real Academia Europea (2010), académico correspondiente de la Academia Mexicana de Ciencias (2012), académico correspondiente de la Academia de Ingeniería de México (2018), académico de honor electo de la Real Academia Europea de Doctores (2018), académico de la Academia de Gastronomía de Murcia (2018), académico correspondiente de la Real Academia de Medicina de Zaragoza (2020) y académico de Honor de la misma Academia (Enero, 2022).

Es “Doctor Honoris Causa” de las Universidades de Chalmers en Goteburgo – Suecia (2008), Belgrado en Serbia (2008), Las Palmas de Gran Canaria (2009), Veracruz en México (2010), Zaragoza (2011), Complutense de Madrid (2013), Cantabria (2015), Granada (2015), CINVESTAV en México (2017) y Universidad Cristóbal Colón de Veracruz (2022).

Su pueblo natal Alfamén en Zaragoza (España) le nombró Hijo Predilecto en 1998 y en el 2006 dio su nombre al único Colegio de Enseñanza Infantil y Primaria de la localidad, donde el profesor Valero había estudiado.