回民軍撤後十幾裡。白彥虎主張繼續撤退，但他的軍官們對他說：必須堅持戰鬥。也許他們認為官軍在渡河時損失慘重，已經無力再戰。白彥虎把部隊分作兩路，向左軍進攻。交戰的日期沒有明確記載，但顯然是在10月23日或24日。這是一場慘烈而短促的戰鬥。一路回民軍的頭目被殺，此路兵力全部逃走，白彥虎和第二路兵力很快也撤出了戰場。劉錦棠追逐了十幾裡，殲滅幾千人。［9］
回民軍抵達阿克蘇，便分路逃跑，部分透過瑪納巴什奔向葉爾羌，其餘跟隨白彥虎從喀什路上西奔烏什。劉錦棠於10月25日進入阿克蘇。28日他到了烏什，與白彥虎交戰。白彥虎此次落敗後，把他的所有財寶送去俄國，帶著他的餘部前往喀什。劉錦棠部已很疲憊，他只追到烏什以西100裡處。11月6日，劉錦棠回到阿克蘇。
一個回民部落居住在庫車以南的沙雅，他們在官軍開到時逃入了俄國領土。劉錦棠回到阿克蘇以後，得到諜報：這批迴民回來了，顯然是取道穆扎特關而來，正打算攻擊官軍。劉錦棠率領2000名騎兵，於11月12日在阿克蘇附近出其不意地全殲這股回民軍。官軍懷疑，甚至確信，這支回民軍是受到了俄國人唆使。
阿古柏的兒子回到喀什以後，在漢人叛將何步雲的幫助下，草草地當上了該城的統治者。和闐的百姓聽說阿古柏已死，立即決定向中國政府示好，他們罷免了舊官吏，贊成迴歸中國。伯克胡裡前往葉爾羌，組建一支軍隊攻打和闐。他攻佔了和闐，殺死了一大批為首的市民，然後回到葉爾羌。喀什的形勢混亂不堪，無法理清事情的頭緒，但是當白彥虎到達該城時，為首的市民下令關閉城門，不許他入內。
官軍迅速推進的訊息傳到喀什，何步雲認為他討好官軍的時候到了。他召集了足夠的追隨者攻佔喀什的所謂“漢城”。伯克胡裡聽到這個訊息，急忙趕回喀什，與白彥虎站在同一陣線。何步雲身陷困境。他被包圍在喀什的一個區內，長期堅守的希望非常渺茫。他派信使去阿克蘇找劉錦棠，把喀什的局勢通知他，催促他派兵來佔領這座城市。
與此同時，張曜已經抵達阿克蘇，劉錦棠正準備向葉爾羌進軍，然後再去喀什。當他接到何步雲有關喀什事態的告急信時，他改變了主意。他派兩支騎兵前往喀什，一支從阿克蘇取道瑪納巴什，另一支從烏什直接前往。他們必須於12月18日在喀什會合。這兩支騎兵於17日前進到相距不到60裡處，一支在喀什以北，另一支在喀什以東。伯克胡裡和白彥虎決定放棄城防。他們殺害了大批驚惶逃跑的百姓來滿足自己，然後向俄國逃去。他們在喀什以西不遠處分道揚鑣，阿古柏的兒子及其嗣子走上了西去特雷克大宛關(TerekDawanPass)的道路，而白彥虎則帶著最後一批迴民軍向西北方奔去，透過圖魯噶爾特關（TurugartPass）。餘虎恩和黃萬鵬的兩支騎兵於1877年12月18日進入喀什。
官軍將領們立刻開始追逐回民軍首領，一支部隊追趕伯克胡裡，另一支追趕白彥虎。伯克胡裡的部隊被行李輜重所拖累，在邊境以東十幾裡處被官軍追上。根據報告，他們有1500人被殺，但是阿古柏的兒子和嗣子騎著良馬，輕裝行進，走在衛隊之前，平安地進入了俄國。白彥虎也成功地逃進了俄國，在那裡被俄國邊防部隊解除了武裝。《年譜》作者說，白彥虎的脫逃是千鈞一髮，當他被解除武裝時，中國官軍已經抵達俄國的哨位前。
白彥虎從陝西到俄國邊境，一路跟官軍作對，10年以來，他的名字一直在左宗棠的黑名單上。左宗棠聽說白彥虎漏網，大為失望。
隨著喀什易手，新疆戰役基本上結束了。劉錦棠在先遣騎兵之後來到瑪納巴什，當他聽說喀什已經得手，便前往英吉沙爾。他從這裡把董福祥派往葉爾羌與和闐。百姓非常高興又能跟漢人共處，在這些城市裡很少遇到麻煩。劉錦棠於1877年12月25日抵達喀什。沉重的懲罰落在喀什城頭上，這裡是《年譜》報告的塔里木盆地中受到懲罰的唯一城市。劉錦棠在喀什處決了1166人，他們都與反叛有涉。
從吐魯番取道葉爾羌前往喀什通常要走49站，也就是49天的行程，而從吐魯番直接前往喀什節省的時間不會超過5天。快遞信使所用的時間會較少，但中國人走過這段旅程通常需要這麼長的時間。從劉錦棠離開吐魯番地區時算起，到他的先遣部隊進入喀什為止，總共用了大約95天。考慮到一路的地形狀況，考慮到供給的難度，以及沿途的幾次激戰，在如此短的時間內把一支1.6萬人的部隊送到這麼遠的地方，對於任何國家在任何時期的任何軍隊來說，都是非常不可思議的奇蹟。左宗棠花了很長的時間來籌備，但已經得到補償，他的部隊一旦出動，就能迅速推進。不論從規劃、籌備、執行還是其他任何方面而言，1876年和1877年的新疆作戰行動都是引人注目的。左宗棠打破了中國人的一個古老信條：千里（約330英里）運糧，飢軍自潰。
佔領喀什的訊息傳到北京時，朝野一片歡騰。左宗棠立刻成為帝國的大功臣。許多在7年前說他老邁的人如今改變了調子。他取得了自乾隆時代以來中隊享有的最壯偉的功績。舉國上下都說他是中國最傑出的軍人，而他當之無愧。朝廷面臨的問題是如何獎賞這樣一位將軍。有人認為他應該封王，而重要人物的看法，包括恭親王的看法在內，認為他應該封“公”，也就是公爵。慈禧太后否決了這些提議。她說給予左宗棠以高於曾國藩的封賞是不合適的，不論何人，甚至得到與曾國藩相等的封賞都不合適。於是左宗棠被封為“侯”，或者說侯爵，但屬於第二等。而曾國藩是一等侯。［10］
左宗棠對西征的成果極為滿意。結果正如他所料，他登上了漫長艱辛的軍人生涯的巔峰。他深信這給外國人留下了深刻的印象，表明中國在軍事一途確能有所作為。他感到此事提升了中國的國際地位。他在一封信函中引用了於1878年5月出現在歐洲新聞媒體上的一篇文章，那無疑是一份英文報紙。文章讚揚了他的新疆征戰，將之與俄國在基法的作戰相提並論。左宗棠認為中國已經有了一個好的起步，但必須不惜一切代價來避免與外國交戰，直到國家有了更充分的準備為止。［11］
收復伊犁河谷的問題現在擺在了眼前。駐北京的俄國公使通知中國政府：伊犁的歸還取決於中國如何解決另一些懸而未決的問題，其本身不會考慮這個問題。這對中國政府簡直是一個晴天霹靂。左宗棠特別反感其他官員插手自己職權範圍內的事務，同時也能自律，不去幹涉其他政府部門的職權，特別是在事關外交關係的時候。他認為伊犁問題是應該由總理衙門來處理的事情。他多次致信總理衙門，就伊犁問題應該如何處理髮表看法，但他十分謹慎地防止自己的管轄範圍內出現新的問題，以免給外交部與俄國的交涉添亂。他那些在新疆的將領受到勝利的鼓舞，個個躍躍欲試，要與俄國較量。
金順作為名義上的伊犁巡撫，寫信給左宗棠，說現在正是把俄國人趕出伊犁的機會，因為許多俄軍已從伊犁地區抽走，投放於俄土戰爭。左宗棠告誡金順：第一，現有部隊不足；第二，中國要用盡一切和平的手段來收復伊犁，若不成功，才能考慮敵對行動。何況，就算中隊現在能夠以武力收復伊犁，也要記住，俄土戰爭不會持續很久，然後俄國人將會派出中國無法抵禦的兵力。他叫金順謹慎從事，千萬不要公然向伊犁進兵。［12］
劉錦棠想徵得俄國人的允許，派兵進入伊犁地區緝拿白彥虎，因為此人已在那裡露面。左宗棠勸他打消這個念頭。他說，頭等重要的大事，就是讓俄國人信守承諾，而不給他們提供任何口實，說中國人強行進入他們已經佔領的土地。［13］然後他寫信給總理衙門，請他們向俄國提出要求：逮捕白彥虎，移交給中國政府。俄國沒有理睬這個要求，左宗棠催促總理衙門儘快與俄國談判，因為俄國人唆使避難的回民軍越過邊界搶掠，迫使中國邊防軍不斷迎擊。如果這種事態繼續下去，就很可能出現突發事件。
朝廷認為必須派一名特使前往俄國談判伊犁問題，他們挑選了滿人崇厚來擔此重任。此人曾被派往法國為1870年的天津事件致歉。他於1879年4月抵達俄國。此人從抵達俄國的第一天起就開始思鄉，俄國人很快就發現了這個情況。他們故意跟他周旋拖延，直到他再也無法忍受待在俄國的日子。他們提出討論3個條款。第一個是商業條款，第二個是邊界勘定條款，第三個是1871年以來維持駐軍的費用條款。
俄國人要求開通從漢口透過肅州、哈密、烏魯木齊和朱古察克的貿易線路；他們還要求在肅州及塔里木盆地的所有主要城市建立領事館，還要為領事派出衛兵。關於邊界堪定，他們堅持要擁有特克斯河谷的上部，使他們能夠控制通向南路的穆扎特關和納拉特關。他們提出的駐軍費用為1000萬盧布。
崇厚得到的指令並不十分明確，因為他並非訓練有素的外交官。何況他急於回家。他不覺得貿易條款有什麼大不了，他對該地區的地理也不甚了了，認為特克斯河谷更算不上什麼。但是他懂得銀子是個好東西，於是就1000萬盧布討價還價。俄國人寫下了條約。他們在第一款和第二款的要求得到了滿足，於是把駐軍費用減少到500萬盧布。該條約於夏末在裡瓦幾亞簽字，崇厚沒有等到皇帝的批准就匆匆回國，於1880年1月到家。
當里瓦幾亞條約的內容傳到北京，朝野震驚，舉國反對。崇厚回到他深愛的北京，被彈劾罷官，判處斬首。英國政府出面為他求情，判決撤銷。中國政府拒絕接受該條約中的任何條款，只願賠償駐軍費用。［14］