Quân Xiêm sang đánh (lần hai) từ tháng 1 năm Giáp Ngọ (1834), đến tháng 5 năm ấy, thì quân nhà Nguyễn đã bình xong cả mọi nơi. Vua Minh Mạng mừng rỡ, ban thưởng cho các tướng sĩ và bố cáo ra cho mọi nơi đều biết.[29]

Quân Xiêm rút lui, quân nổi dậy của Lê Văn Khôi ở thành Phiên An cũng không còn lực lượng hỗ trợ, chỉ có thể cố thủ trong thành cho tới khi thành bị hạ vào tháng 9 năm 1835.

Khi rút chạy, PhraKlang cướp thuyền biển và mang theo 2.000 người Việt, phần lớn theo đạo Thiên Chúa (ít nhiều có liên hệ với cuộc nổi dậy Lê Văn Khôi) đưa về sống ở ngoại thành Băng Cốc[30]. Về sau Xiêm sử dụng số người này để phá rối vùng biên giới Việt Nam-Campuchia. Trước khi rời bỏ Phnôm Pênh, quân Xiêm đốt cháy và phá huỷ dinh thự của vua Ang Chan, đồng thời tranh thủ thời cơ, lợi dụng tình thế khi rút lui để bắt dân Khmer sống dọc bờ sông Tonle Sap và một vài nơi khác đưa về Xiêm [31].

Cuộc tấn công bất ngờ của Xiêm gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến bang giao hai nước. Hai nước cắt đứt quan hệ, bắt đầu một thời kỳ căng thẳng, xung đột và chiến tranh trên đất Campuchia kéo dài hơn 10 năm (từ cuối năm 1833 cho đến đầu năm 1847). Thắng lợi của cuộc chiến này đem lại cơ hội cho Đại Nam dưới thời vua Minh Mạng, được quyền bảo hộ phần lớn đất đai của Cao Miên như trước. Sau chiến thắng này, Minh Mạng quyết định nhập toàn bộ vùng đất Cao Miên nằm trong quyền bảo hộ của Đại Nam vào lãnh thổ Đại Nam và đổi tên là Trấn Tây thành, khi Ang Chan II mất, mà không có con trai nối dõi.

Năm Minh Mạng thứ 16 (1836), Trương Minh Giảng đã dâng biểu xin được vua Minh Mạng chia Cao Miên thành 33 phủ là: Nam Vang, Kỳ Tô (Thời Thâu), Tầm Đôn (Tầm Giun), Tuy Lạp (Xui Rạp), Ba Nam (Ba Cầu Nam), Ba Lại (Ba Lầy), Bình Tiêm (Bông Xiêm), Kha Bát (Lợi Ỷ Bát), Lư Viên, Hải Đông (Bông Xui), Hải Tây (Phủ Lật), Kim Trường, Thâu Trung (phủ Trung), Ca Âu (Ca Khu), Vọng Vân, Trung Hà, Trưng Lai (Trưng Lệ), Sơn Phủ, Sơn Bốc, Tầm Vu (Mạt Tầm Vu), Khai Biên, Kha Lâm (Ca Rừng), Ca Thê, Lạp Cẩm, Bài Lô, Việt Long, Tôn Quảng, Biên Hóa, Di Chấn Tài, Ý Dĩ (Phủ Phủ), Chân Thành (Châu Chiêm) (sau thuộc huyện Hà Dương An Giang), Mật Luật (sau thuộc huyện Tây Xuyên An Giang), Ô Môn (sau thuộc huyện Phong Phú An Giang), và 2 man là Cân Chế và Cân Dò, rồi cử quan cai trị. Phế bỏ tước hiệu quan chức bản địa của Cao Miên, áp dụng quan chế nhà Nguyễn: cử Lê Đại Cương (sau được thay bằng Dương Văn Phong) làm Tham tán đại thần, cắt đặt các chức hiệp tán, đề đốc, lãnh binh, lang trung, viên ngoại lang, giáo thụ huấn đạo,... Dùng người Cao Miên làm bia tập bắn cho quân sĩ Việt. Lòng dân Cao Miên không phục, nhưng Trương Minh Giảng vẫn tâu về triều là họ tín phục.[32]