Lãnh thổ Nam Kỳ lục tỉnh sau cuộc chiến chính thức thuộc về nhà Nguyễn cho đến năm 1862, cùng vương quốc Cao Miên trước năm 1863.

Tháng 9 âm lịch năm 1845, Chất Tri sai người sang xin hòa. Qua tháng 11 âm lịch năm Ất Mùi (tức cuối tháng 11 đầu tháng 12 dương lịch năm 1845) thì Nguyễn Tri Phương, Doãn Uẩn cùng Chất Tri (Bodindecha) và Ang Duong ký tờ hòa ước ở nhà hội quán, hai nước đều giải binh. Nguyễn Tri Phương rút quân về đóng ở Trấn Tây (Nam Vang), đợi quân Xiêm thi hành những điều ước đã định. Doãn Uẩn viết trong Ngoại Lãng tướng công niên biểu: "Ngày mồng 3 tháng mười một, Chất tri dẫn bộ lạc đến quân thứ và dẫn Man tù Sá Ông Đon đến quân thứ thú tội. Sá Ông Đôn tiếp đó lại có thư thỉnh tội, xin giúp đề đạt. Trước đây, Chất tri đã ủy lệnh cho đại đầu mục Xiêm là Phiya Ta-sơ-tê-côn là quan nhất phẩm của Xiêm, Sá na lăng là quan tam phẩm của Xiêm, đến trước quân [Việt] nói rằng sẽ phái người thông thuyết, nhưng vì ngôn ngữ bất đồng, thông dịch không thể đạt ý, này Chất Tri xin dẫn hết bộ lạc tự mình đến thuyết hòa, mới được rõ ràng, lại xin dẫn Sá Ông Đon và các thổ mục đương diện tạ tội. Ta cùng Khâm sai bàn nhau: Binh pháp nói rằng "bách chiến bách thắng, phi thiện chi thiện; bất chiến nhi khuất nhân binh, viễn vi thiện chi thiện" (trăm đánh trăm thắng không phải là hay nhất trong mọi cái hay; không đánh mà khuất phục được quân của người, mới là hay nhất trong mọi cái hay). Nay dẫu có thể đuổi dài lên bắc, chúng tất thua, nhưng mai kia vị tất chúng chẳng có mưu đồ rửa nhục, chi bằng hẵng cho chúng hòa, để được yên việc, bèn sức cho làm một sớ hội xá, hai bên gặp nhau."[26] Đại Nam thực lục chép: "Ngày Tân Dậu.[27],..., Quan ở quân thứ Vĩnh Long là Nguyễn Tri Phương, Doãn Uẩn cùng đầu mục nước Xiêm là Chất Tri ước hòa ở hội quán. Bọn Phương bèn..., đem việc ấy tâu lên. Vua xem tờ tấu,..., Sau đó Chất Tri lại cho người đến ước hội. Đến giờ Tỵ ngày hôm ấy, Nguyễn Tri Phương, Doãn Uẩn chỉnh đốn nghi vệ quân đội ra đi. Khi sắp đến hội quán, (người Xiêm đã làm nhà lợp tranh trước ở giữa đường), đã thấy Chất Tri xuống voi, đi chân không, bỏ hết nhạc Man. Nguyễn Tri Phương, Doãn Uẩn từ cửa tả vào, vái chào, rồi lên ngồi nhà chính. Chất Tri ngồi bên hữu, quân tướng đều im lặng nghiêm trang. Khi an tọa, Tri Phương trước hết hỏi đến cái cớ sao không nhận được thư đáp. Chất Tri nói: Vì ngôn ngữ bất đồng, sợ dịch sai, nên chưa dám viết. Nhân đó Chất Tri đưa thư ra, đại ý thư viết: họ đến họp để xin gây lại tình hòa hiếu cũ, và cho Ong Giun được làm bề tôi hai nước. Rồi ông ta trỏ tay vào người quỳ bên và nói: "Đây là Nặc Ong Giun, xin ủy thác cho làm việc ở nước ngài, nhờ ngài thương cho"... Tri Phương, Doãn Uẩn lại hỏi Chất Tri: "Nay việc nghị hòa đã xong, Chau Phi Nhã bao giờ thì lui về Bắc Tầm Bôn?". Chất Tri nói: "Hắn đã thua ở Thiết Thằng, bỏ Nam Vang lui về Ô Đông, tự mang cái tội thua trận, không thể chối được: nếu vội bỏ Ô Đông mà về, thì không khỏi mang tội với nước Xiêm, xin tạm cho ở đây, đợi thư của nước Xiêm đến, rồi sẽ lui quân...[28],...". Ngày Tân Dậu (4 tháng 11 âm), là ngày 2 tháng 12 năm 1845 [17] (Sự chậm một ngày có lẽ là thời gian liên lạc ngựa trạm công văn trình tấu và châu phê giữa chiến trường và triều đình Huế).

Tháng chạp năm Bính Ngọ (1846), Nặc Ông Đôn dâng biểu tạ tội và sai sứ đem đồ phẩm vật sang triều cống, nhìn nhận sự bảo hộ song phương của Xiêm và Việt Nam. Tháng 2 âm lịch năm Đinh Mùi (1847), vua Thiệu Trị phong cho Ang Duong làm Cao Miên quốc vương (ý trao cho làm chủ toàn cõi Cao Miên gồm cả Nam Vang lẫn Oudong) và phong cho Ang Mey làm Cao Miên quận chúa (ý trao cho làm chủ vùng Trấn Tây (Nam Vang) nhà Nguyễn kiểm soát). Thiệu Trị lệnh cho quân nhà Nguyễn ở Trấn Tây (vùng Nam Vang đến biên giới với Nam Kỳ của Đại Nam) rút về An Giang.[29] Quân đội Xiêm La do Chất Tri chỉ huy cũng rút về Battambang (vùng đất Thái Lan chiếm đóng của Campuchia trong suốt thế kỷ 19), Campuchia được độc lập trong vùng lãnh thổ nguyên là đất Trấn Tây giai đoạn (1836-1840), bao gồm cả Nam Vang và Oudong. Biên giới Nam Kỳ Lục tỉnh-Cao Miên, tuy chưa theo phong cách phương Tây hoạch định bằng văn bản hiệp định, nhưng về cơ bản trở về với đường ranh giới vào khoảng đầu năm 1841, khi Trương Minh Giảng rút quân Trấn Tây về An Giang, và trước khi quân Xiêm-Lạp xâm phạm Hà Tiên, An Giang đầu cuộc chiến. Biên giới này tồn tại cho đến sau khi Pháp xâm chiếm và ổn định xong Nam Kỳ, chiếm đóng và bảo hộ Cao Miên, thì được thay thế bởi ranh giới hành chính (nội bộ trong Liên bang Đông Dương) giữa Cao Miên và Nam Kỳ thuộc Pháp được hoạch định bởi hiệp định giữa Pháp và triều đình Cao Miên.

Xứ Cao Miên Campuchia và xứ Nam Kỳ (Cochinchina) thuộc Pháp năm 1876. (Ranh giới Cao Miên-Nam Kỳ trong bản đồ là biên giới trước hiệp định phân định ranh giới Pháp-Cao Miên)

Hòa ước quốc tế giữa ba quốc gia (mà đại diện cho Đại Nam (Việt Nam) là Nguyễn Tri Phương và Doãn Uẩn, đại diện cho Cao Miên (Campuchia) là vua Ang Duong, đại diện cho Xiêm La (Thái Lan) là Chao Phraya Bodin Decha) quy định phần lãnh thổ Nam Kỳ Lục tỉnh chính thức thuộc chủ quyền Việt Nam[30][31], và Campuchia chịu sự bảo hộ song phương của cả Việt Nam lẫn Thái Lan.[32] Sự bảo hộ song phương Việt Nam và Thái Lan lên Campuchia chấm dứt, đối với Việt Nam khi Pháp bắt đầu xâm chiếm Việt Nam từ các tỉnh Nam Kỳ năm 1862-1867 (và chính thức trong Hòa ước Giáp Tuất (1874)), đối với Thái Lan khi Pháp ký hiệp ước bảo bộ đối với Campuchia năm 1863.