Khi quân Trung Quốc rút khỏi Việt Nam tháng 3 năm 1979, Trung Quốc tuyên bố họ không tham vọng dù "chỉ một tấc đất lãnh thổ Việt Nam".[128] Trên thực tế, quân Trung Quốc chiếm đóng khoảng 60 km² lãnh thổ[129] có tranh chấp mà Việt Nam kiểm soát trước khi chiến sự nổ ra. Tại một số nơi như khu vực quanh Hữu Nghị Quan gần Lạng Sơn, quân Trung Quốc chiếm đóng các lãnh thổ không có giá trị quân sự nhưng có giá trị biểu tượng quan trọng. Tại các nơi khác, quân Trung Quốc chiếm giữ các vị trí chiến lược quân sự làm bàn đạp để từ đó có thể tiến đánh Việt Nam.[130]

Sau khi chiến tranh kết thúc, Việt Nam và Trung Quốc nối lại đàm phán về vấn đề biên giới. Cuộc đàm phán Việt – Trung lần ba diễn ra vào năm 1979 với hai vòng đàm phán. Trong vòng đàm phán thứ nhất phía Việt Nam cho rằng, trước hết cần vãn hồi hòa bình, tạo không khí thuận lợi để giải quyết những vấn đề khác. Đoàn Việt Nam đưa ra phương án ba điểm để giải quyết vấn đề biên giới: chấm dứt chiến sự, phi quân sự hóa biên giới; khôi phục giao thông, vận tải bình thường trên "cơ sở tôn trọng đường biên giới lịch sử mà các Hiệp định Trung – Pháp năm 1887 và 1895 đã thiết lập". Phía Trung Quốc kiên quyết từ chối những đề nghị của Việt Nam, đưa ra đề nghị tám điểm của mình, bác bỏ việc phi quân sự hóa biên giới, đề nghị giải quyết các vấn đề lãnh thổ trên "cơ sở những công ước Trung - Pháp" chứ không phải trên cơ sở đường ranh giới thực tế do các Hiệp định đó đưa lại. Trung Quốc cũng đòi Việt Nam thừa nhận các quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa là "một bộ phận không thể tách rời của lãnh thổ Trung Quốc"; Việt Nam phải rút quân ra khỏi Trường Sa, thay đổi chính sách với Lào và Campuchia, giải quyết vấn đề Campuchia. Trung Quốc cũng yêu cầu Việt Nam nhận lại những người Hoa đã ra đi. Trong quan hệ với các nước khác: "Không bên nào sẽ tham gia bất cứ khối quân sự nào chống bên kia, cung cấp căn cứ quân sự hoặc dùng lãnh thổ và các căn cứ các nước khác chống lại phía bên kia"; "Việt Nam không tìm kiếm bá quyền ở Đông Dương hay ở bất cứ nơi nào" làm điều kiện để tiến hành thương lượng.[40]

Vòng đàm phán thứ hai được tổ chức tại Bắc Kinh từ ngày 8 tháng 6 năm 1979. Đoàn đại biểu Việt Nam đề nghị hai bên cam kết không tiến hành các hoạt động thám báo và trinh sát dưới mọi hình thức trên lãnh thổ của nhau; không tiến hành bất cứ hoạt động tiến công, khiêu khích vũ trang nào, không nổ súng từ lãnh thổ bên này sang bên kia, cả trên bộ, trên không, trên biển; không có bất cứ hành động gì uy hiếp an ninh của nhau. Việt Nam cũng đưa ra những quan điểm của mình về "chống bá quyền" với ba nội dung chính: Không bành trướng lãnh thổ dưới bất cứ hình thức nào, chấm dứt ngay việc chiếm đoạt đất đai của nước kia, không xâm lược, không dùng vũ lực để "trừng phạt" hoặc để "dạy bài học"; không can thiệp vào quan hệ của một nước với nước khác, không can thiệp vào công việc nội bộ của nước khác, không áp đặt tư tưởng, quan điểm, đường lối của mình cho nước khác; không liên minh với các thế lực phản động khác chống lại hòa bình, độc lập dân tộc. Trong vòng đàm phán này, Trung Quốc chủ yếu chỉ trích Việt Nam về việc "buộc" Trung Quốc phải thực hiện "chiến tranh tự vệ", đề cập đến một số vấn đề liên quan đến quan hệ hai nước và lập trường tại khu vực, không tập trung giải quyết thực chất vấn đề biên giới. Đầu năm 1980, Trung Quốc đơn phương đình chỉ vòng ba, không nối lại đàm phán. Việt Nam liên tiếp gửi công hàm yêu cầu họp tiếp vòng ba, nhưng Trung Quốc làm ngơ. Trong những năm 1979 – 1982, Việt Nam nhiều lần đề nghị nối lại các cuộc đàm phán đã bị Trung Quốc đơn phương bỏ dở, nhưng Trung Quốc vẫn một mực khước từ.[40]

Từ tháng 3 năm 1979 đến hết tháng 9 năm 1983, Trung Quốc đã cho lực lượng vũ trang xâm nhập biên giới Việt Nam 48.974 vụ, trong đó xâm nhập biên giới trên bộ 7.322 vụ có nổ súng, khiêu khích; xâm nhập vùng biển 28.967 vụ; xâm nhập vùng trời biên giới 12.705 vụ (với hơn 2.000 tốp máy bay).[40]

Trung Quốc bắn pháo thường xuyên vào các vùng dân cư, tiếp tục lấn chiếm đất đai, xâm canh, xâm cư, di chuyển, đập phá cột mốc, dựng bia, chôn mộ trong đất Việt Nam. Tính đến tháng 3 năm 1983, Trung Quốc còn chiếm giữ 89 điểm của Việt Nam.[40] Việc Trung Quốc chiếm đóng các lãnh thổ biên giới làm cho Việt Nam căm giận, và giữa hai phía nổ ra một loạt trận giao tranh nhằm giành quyền kiểm soát các khu vực đó. Xung đột biên giới giữa Việt Nam và Trung Quốc vẫn tiếp diễn cho đến năm 1988, lên cao vào các năm 1984-1985.[131] Trong tháng 5 - tháng 6 năm 1981, quân Trung Quốc mở cuộc tấn công vào đồi 400 (mà Trung Quốc gọi là Pháp Tạp Sơn - 法卡山) ở huyện Cao Lộc, Lạng Sơn,[132] xa hơn về phía tây, quân Trung Quốc cũng vượt biên giới đánh vào các vị trí quanh đồi 1688 ở tỉnh Hà Tuyên. Giao tranh diễn ra hết sức đẫm máu với hàng trăm người thuộc cả hai bên thiệt mạng.[133] Ngày 1 tháng 2 năm 1984, Tổng Bí thư Đảng Cộng sản Trung Quốc Hồ Diệu Bang cùng đoàn cán bộ cao cấp đã đến thăm cao điểm 400 (mà Trung Quốc đặt tên là Pakhason) để động viên quân đội.[40] Tới năm 1984, quân Trung Quốc lại dùng nhiều tiểu đoàn mở các đợt tấn công lớn vào Lạng Sơn. Đặc biệt tại Hà Tuyên, trong tháng 4 - tháng 7 năm 1984, quân Trung Quốc đánh vào dải đồi thuộc huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang mà Trung Quốc gọi là Lão Sơn. Quân Trung Quốc chiếm một số ngọn đồi thuộc dải đồi này, giao tranh kéo dài dằng dai, nhưng không có nơi nào quân Trung Quốc tiến vào lãnh thổ Việt Nam quá 5 km, dù quân đông hơn nhiều.[134]

Các nhà quan sát nước ngoài ghi nhận từ tháng 7 năm 1980 đến tháng 8 năm 1987, dọc biên giới Việt Nam – Trung Quốc đã xảy ra 6 cuộc xung đột vũ trang lớn vào các tháng 7 năm 1980, tháng 5 năm 1981, tháng 4 năm 1983, tháng 6 năm 1985, tháng 12 năm 1986 và tháng 1 năm 1987. Theo tuyên bố của Ngoại trưởng Trung Quốc Ngô Ngọc Khiêm trong buổi họp báo ở Singapore ngày 29 tháng 1 năm 1985, trong năm 1985, Trung Quốc đã điều thêm 8 sư đoàn bộ binh cùng gần 20 sư đoàn tại chỗ, áp sát biên giới Việt – Trung; đồng thời, triển khai hơn 650 máy bay chiến đấu, ném bom các sân bay gần biên giới. Còn theo báo Nhật Bản Sankei Shimbun ra ngày 14 tháng 1 năm 1985, Trung Quốc đã đưa số máy bay đến gần biên giới Việt – Trung lên gần 1.000 chiếc. Đài BBC ngày 6 tháng 2 năm 1985 cho biết: Trung Quốc có 400.000 quân đóng dọc biên giới Việt – Trung. Tạp chí Nghiên cứu vấn đề quốc tế của Trung Quốc số 2/1982 lý giải mục đích của việc bố trí một lực lượng lớn quân đội ở sát biên giới với Việt Nam "là để kìm giữ một phần binh lực của Việt Nam ở tuyến biên giới phía Bắc, do đó làm lợi cho cuộc chiến tranh chống xâm lược của nhân dân Campuchia". Trung Quốc cũng thường xuyên khiêu khích vũ trang, lấn chiếm, phá hoại phòng tuyến bảo vệ biên giới, tung gián điệp, thám báo, biệt kích vào nội địa, kích động các dân tộc thiểu số dọc biên giới Việt – Trung ly khai, xây dựng cơ sở vũ trang, gây phỉ. Từ cuối năm 1980, Trung Quốc hỗ trợ FULRO và tàn quân Pol Pot, lập căn cứ ở Đông Bắc Campuchia, lập hành lang Tây Nguyên – Campuchia – Thái Lan.[40]

Trong các ngày 22 tháng 2 năm 1980, ngày 27 tháng 2 năm 1980 và ngày 2 tháng 3 năm 1980 tại vùng biển Tây Nam quần đảo Hoàng Sa, Hải quân Trung Quốc bắt giữ một số thuyền đánh cá của ngư dân hai tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng và Nghĩa Bình, Việt Nam. Từ năm 1979 đến năm 1982 diễn ra các sự kiện đáng chú ý như Tổng cục Hàng không Dân dụng Trung Quốc công bố một thông cáo quy định "bốn vùng nguy hiểm" ở Tây Nam đảo Hải Nam, trong đó có vùng trời của quần đảo Hoàng Sa và buộc máy bay dân dụng của các nước khác phải bay qua đây vào những giờ do Trung Quốc quy định; thành lập lữ đoàn Hải quân đầu tiên ở đảo Hải Nam (tháng 12 năm 1979); cho máy bay ném bom H-6 của Hải quân Trung Quốc thực hiện cuộc tuần tra trên không đầu tiên ở quần đảo Trường Sa (1 năm 1980); năm 1982, Tổng Tham mưu trưởng Quân đội Nhân dân Trung Quốc Dương Đắc Chí viếng thăm quần đảo Hoàng Sa và tàu hải quân của Trung Quốc, Việt Nam đã đụng độ ở ngoài khơi quần đảo Hoàng Sa.[40]

Ngày 15 tháng 4 năm 1987, Trung Quốc đã ra tuyên bố lên án quân đội Việt Nam chiếm đóng đảo đá Ba Tiêu thuộc quần đảo Trường Sa. Trung Quốc cho rằng mục đích của Việt Nam khi triển khai quân đội một cách bất hợp pháp ở đảo Ba Tiêu là để chiếm hữu thềm lục địa gần đó và mở đường cho việc khai thác dầu trong tương lai. Trung Quốc yêu cầu Việt Nam rút khỏi Ba Tiêu và 9 hòn đảo khác, bảo lưu quyền thu hồi các đảo này vào một thời điểm thích hợp. Từ ngày 15 tháng 5 đến ngày 6 tháng 6 năm 1987, Hải quân Trung Quốc diễn tập lớn và tổ chức các cuộc nghiên cứu hải dương học ở khu vực quần đảo Trường Sa. Tháng 1 năm 1988, một lực lượng lớn tàu chiến của Trung Quốc hoạt động xâm chiếm tại bãi đá Chữ Thập và Châu Viên, xây nhà, cắm cờ Trung Quốc trên hai đảo này. Ngày 26 tháng 2 năm 1987, lực lượng của Trung Quốc đã đổ bộ lên hai đảo san hô trong quần đảo Trường Sa. Ngày 14 tháng 3 năm 1988 xảy ra Hải chiến Trường Sa giữa Việt Nam và Trung Quốc gần cụm đảo Sinh Tồn, khiến 3 tàu vận tải của Việt Nam bị bắn chìm, 20 người chết và 74 người khác bị mất tích. Trong năm 1988, Trung Quốc chiếm 6 điểm trên quần đảo Trường Sa, xây dựng hệ thống nhà giàn. Tháng 5 năm 1988, tờ Nhật báo Quân đội Nhân dân thuộc quân đội Trung Quốc có bài viết, trong đó tuyên bố: Hiện nay Hải quân Trung Quốc có thể bảo vệ lãnh hải gần bờ Trung Quốc, cả chủ quyền trên quần đảo Trường Sa và biển khơi xa lục địa hàng trăm hải lý.[40]

Các ngày 17 và 23, 26 tháng 3 năm 1988, Chính phủ Việt Nam đã liên tục gửi công hàm phản đối đến Bắc Kinh, đề nghị Trung Quốc cử đại diện đàm phán, thương lượng để giải quyết những bất đồng liên quan đến quần đảo Trường Sa, cũng như những vấn đề tranh chấp khác về biên giới và quần đảo Hoàng Sa; đề nghị hai bên không dùng vũ lực và tránh mọi đụng độ để không làm tình hình xấu thêm. Việt Nam cũng thông báo cho Liên Hợp Quốc về tình trạng tranh chấp giữa hai bên song phía Trung Quốc vẫn tiếp tục chiếm giữ các nơi đã chiếm được và khước từ thương lượng, giữ quan điểm về "chủ quyền không thể tranh cãi của mình đối với quần đảo Nam Sa (tức quần đảo Trường Sa)".[40]

Ngày 13 tháng 4 năm 1988, Quốc hội Trung Quốc khóa VI đã phê chuẩn thành lập Khu hành chính Hải Nam, có địa giới hành chính rộng lớn trên biển Đông, bao trùm cả hai quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa của Việt Nam. Tháng 4 năm 1988, Trung Quốc đặt lại tên cho các đảo, đá, bãi cạn thuộc quần đảo Hoàng Sa, Trường Sa và sáp nhập hai quần đảo vào địa phận Hải Nam - Trung Quốc. Từ tháng 1 năm 1989 đến tháng 9 năm 1990, Trung Quốc liên tục có các hành động như: đặt bia chủ quyền trên các đảo đã chiếm được; tập trận, khảo sát khoa học trong lãnh hải quần đảo Trường Sa.[40]

Những năm 1982, 1983 và 1984, tại diễn đàn đàm phán bình thường hóa quan hệ Xô – Trung ở cấp Thứ trưởng Ngoại giao, Trung Quốc nêu vấn đề quân đội Việt Nam ở Campuchia, đề nghị Liên Xô phải thúc đẩy Việt Nam rút quân ra khỏi Campuchia, coi việc Liên Xô tiếp tục ủng hộ quân đội Việt Nam tại Campuchia là trở ngại lớn nhất cho việc bình thường hóa quan hệ Trung – Xô.[40]

Cuộc chiến năm 1979 cho Trung Quốc thấy sự lạc hậu của vũ khí cũng như chiến thuật mà quân đội nước này sử dụng, do đó, sau cuộc chiến là bắt đầu của một cuộc cải cách và hiện đại hóa mạnh đối với Quân Giải phóng Trung Quốc, ngày nay công cuộc hiện đại hóa này vẫn tiếp tục.[135] Ảnh hưởng trực tiếp có thể thấy là ngân sách dành cho Quốc phòng của Trung Quốc tăng từ 15% năm 1978 lên 18% năm 1979.[136]

Quan hệ xấu với Trung Quốc đã làm Việt Nam đã phải trả một cái giá rất đắt.[50] Việc Trung Quốc duy trì áp lực quân sự tại vùng biên giới trong suốt mười năm sau đó buộc Việt Nam cũng phải duy trì lực lượng phòng thủ lớn ở biên giới và miền Bắc.[50] Cùng với việc bị sa lầy với chiến sự dai dẳng ở Campuchia mà Trung Quốc muốn kéo dài,[137] Việt Nam bị cô lập trong mười năm đó trên trường quốc tế.[50] Nền kinh tế yếu kém và bị Mỹ cấm vận phải căng ra duy trì một lực lượng quân đội lớn, và phải phụ thuộc vào sự giúp đỡ của Liên Xô. Sau năm 1979, tình hình kinh tế miền Bắc Việt Nam tệ hại đi rất nhiều so với thời kỳ trước đó.[50] Trong khi đó, Trung Quốc phát triển mạnh từ năm 1978 do công cuộc cải tổ kinh tế của Đặng Tiểu Bình. 7 năm sau chiến tranh biên giới, Việt Nam bắt đầu thời kì Đổi Mới. Sau khi Liên Xô tan rã và Việt Nam rút quân khỏi Campuchia, đến năm 1992 quan hệ giữa hai nước chính thức được bình thường hóa.

Từ khi quan hệ ngoại giao giữa hai nước được cải thiện, cuộc chiến hầu như không còn được nhắc đến trong các phương tiện truyền thông đại chúng, không được nói đến trong sách giáo khoa lịch sử ở Trung Quốc[138] và một cách hạn chế tại sách giáo khoa của Việt Nam. Tại Trung Quốc, các phương tiện truyền thông gần như lãng quên nó, các tuyển tập bài hát không còn in các ca khúc nói về cuộc chiến, sách nghiên cứu viết về cuộc chiến bị từ chối xuất bản, đa số cựu chiến binh từng tham gia cuộc chiến không muốn nhắc đến nó.[138] Ở Việt Nam, một số ca khúc có nội dung về cuộc chiến, ví dụ "Chiến đấu vì độc lập tự do" của Phạm Tuyên, không còn được lưu hành trên các phương tiện truyền thông chính thống; đó là theo một thỏa thuận giữa Việt Nam và Trung Quốc nhằm bình thường hóa hoàn toàn quan hệ giữa hai nước.[139] Chính phủ Việt Nam để ý chặt chẽ các nội dung báo chí liên quan đến quan hệ Việt – Trung,[140] và báo chí hầu như không nhắc đến cuộc chiến. Theo giải thích của ông Dương Danh Dy, cựu Bí thư Thứ nhất Đại sứ quán Việt Nam tại Bắc Kinh, thì Việt Nam "không nói lại chuyện cũ là vì nghĩa lớn, chứ không phải vì chúng ta không có lý, không phải vì người Việt Nam sợ hãi hay chóng quên".[23] Khi được hỏi về cuộc chiến từ 30 năm trước, Phát ngôn nhân Bộ Ngoại giao Trung Quốc nói rằng từ nhiều năm trước lãnh đạo hai nước đã "thỏa thuận gác lại quá khứ và mở ra tương lai".[141] Năm 2014, nhân kỷ niệm 35 năm Chiến tranh biên giới Việt – Trung, nhiều báo tại Việt Nam có bài viết về đề tài này.[142][143][144][145]

Năm 2009, 30 năm sau cuộc chiến, Việt Nam và Trung Quốc hoàn thành việc cắm 1971 mốc phân định biên giới[146] sau khi hai chính phủ ký kết hiệp định biên giới, kết thúc đàm phán về các khu vực tranh chấp dọc biên giới.