wcześniej, od 1988 roku miał on status niższego ryzyka/najmniejszej troski (LR/lc – Lower Risk/least concern). Liczebność światowej populacji, obliczona na podstawie szacunków organizacji BirdLife International dla Europy z 2021 roku, mieści się w przedziale 3900 – 10 000 dorosłych osobników. Globalny trend liczebności populacji uznaje się za spadkowy.
W Polsce objęty ochroną gatunkową ścisłą, wymaga ochrony czynnej. Wokół gniazd orlików grubodziobych obowiązuje strefa ochronna: przez cały rok w promieniu do 200 m, a okresowo (od 1.03 do 31.08) – w promieniu do 500 m od gniazdaRozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 grudnia 2016 r. w sprawie ochrony gatunkowej zwierząt ().. Inne działania polegają na ograniczaniu zarastania jego żerowisk poprzez wypas lub wykaszanie łąk. Poza tym niekiedy ratuje się drugie pisklę w lęgu i sztucznie wychowuje. Status ten wynika ze skrajnie niewielkiej populacji i zmian środowiska, gdzie dochodzi do osuszania terenów podmokłych. Na Czerwonej liście ptaków Polski został sklasyfikowany jako gatunek krytycznie zagrożony (CR – Critically Endangered)). W latach 2013–2018 liczebność krajowej populacji lęgowej szacowano na 12–15 par, a jej trend uznawano za spadkowy.