NWAS förlorade kontraktet, som nu är värt 66,8 miljoner pund, till bussoperatören Arriva 2013.
Arriva drog sig ur det nya anbudsförfarandet efter att ha erkänt att de lämnat felaktiga uppgifter om dess nuvarande resultat.
NWAS tilldelades också liknande femåriga avtal för Lancashire, Merseyside och Cumbria, men förlorade Cheshire-anbudet till West Midlands Ambulance Service.
En talesman för NHS Blackpool Clinical Commissioning Group (BCCG), den ledande ambulans kommissionärer för North West, sade Arriva hade "identifierat en nivå av management misslyckande med rapportering av prestanda i Greater Manchester" i oktober.
"Detta innebär att de tidigare hade lämnat felaktig information, vilket visar en högre nivå av prestanda än vad som är fallet", sade han.
Han tillade att företaget efter Arrivas antagning "fråntogs från upphandlingsprocessen omedelbart" och sedan dess har "utvecklat en prestationsförbättringsplan för att hjälpa till att korrigera deras resultat".
NWAS verkställande direktör Bob Williams sade att medan han var glad att återfå Greater Manchester kontrakt, var det "beseglad av besvikelse" på grund av förlusten av Cheshire, Warrington och Wirral tjänsten.
"Whilst vi var framgångsrika i fyra av nordvästra län, vårt omedelbara fokus nu är på vår personal i Cheshire och inverkan på dem," sade han.
"Vi kommer att arbeta nära våra fackföreningar, personal och den nya leverantören för att stödja dem genom denna period och leverera en säker och smidig övergång."
BCCG:s talesman sade att kontrakten hade tilldelats som "ett resultat av en strikt konkurrensutsättning och utvärdering av potentiella leverantörer".
Han sade att de nya NWAS kontrakten skulle se "ett antal kvalitetsförbättringar", inklusive en "text-ahead-tjänst" för att informera patienterna när deras transport kommer att anlända och en "reviderad process" för att säkerställa en rättvis användning av tjänsten.
De nya femåriga kontrakten - värda 59,9 miljoner pund i Lancashire, 39 miljoner pund i Merseyside, 31,5 miljoner pund i Cumbria och 24,6 miljoner pund i Cheshire - kommer att inledas i juli 2016.
North West Ambulance Service (NWAS) har återställts som leverantör för icke-nödlidande patienttransporttjänster i större Manchester.