Straffeutmålingen kom onsdag ettermiddag etter at en jury 24. februar kjente Weinstein skyldig i seksuelt overgrep mot produksjonsassistenten Mimi Haleyi i Weinsteins egen leilighet i 2006, samt i voldtekt av en annen kvinne på et hotellrom i 2013.
Begge kvinnene var til stede i rettsbygningen på Manhattan onsdag.
Maksstraffen var 29 års fengsel. Hans advokater hadde bedt om kun fem år, blant annet på grunn av Weinsteins helsetilstand.
Weinstein har sittet i fengsel siden 24. februar i påvente av straffeutmålingen. Nå vil han overføres til New York-delstatens fengselsmyndigheter. Hvor han skal sone dommen, er fortsatt ikke kjent.
I saken frifant juryen Weinstein for den mest alvorlige anklagen, at han var en notorisk overgriper som brukte sin posisjon som filmprodusent til å forgripe seg mot en rekke kvinner.
Weinstein har beklaget sin oppførsel, men avviser at han har gjort noe ulovlig og erklærte seg ikke skyldig.