Men fick han vad han ville?
Här tittar vi på det utkast till reformförslag som utarbetats av Europeiska rådets ordförande Donald Tusk i början av februari, den slutliga text som antogs på fredag och det som David Cameron ursprungligen lovade.
Vad Cameron ville ha: Att tillåta Storbritannien att avstå från EU:s ursprungliga ambition att skapa en "allt fastare union" för Europas folk så att det inte kommer att dras in i ytterligare politisk integration på ett "formellt, rättsligt bindande och oåterkalleligt sätt". Att ge de nationella parlamenten större befogenheter att blockera EU:s lagstiftning.
Det som sägs i förslaget till avtal: " Hänvisningarna till en allt fastare sammanslutning mellan folken är... förenliga med att olika integrationsvägar är tillgängliga för olika medlemsstater och inte tvingar alla medlemsstater att sträva efter ett gemensamt mål.
"Det erkänns att Förenade kungariket inte har åtagit sig att fortsätta den politiska integrationen i Europeiska unionen.
"Om motiverade yttranden om att ett utkast till unionslagstiftningsakt inte följer subsidiaritetsprincipen, som avges inom tolv veckor efter det att utkastet har översänts, utgör mer än 55 % av de nationella parlamentens röster, kommer rådets ordförandeskap att föra upp punkten på rådets dagordning för en omfattande diskussion."
Vad som slutligen sades: "Det erkänns att Förenade kungariket, mot bakgrund av den särskilda situation som landet befinner sig i enligt fördragen, inte har åtagit sig att fortsätta sin politiska integration i Europeiska unionen. Innehållet i detta kommer att införlivas i fördragen vid nästa översyn i enlighet med relevanta bestämmelser i fördragen och medlemsstaternas respektive konstitutionella krav, för att klargöra att hänvisningarna till en allt närmare union inte är tillämpliga på Förenade kungariket."
Prestationsbedömning: David Cameron har säkrat ett åtagande om att undanta Storbritannien från "allt närmare union" som ska skrivas in i fördragen. Han har också förhandlat om att införa en "rödkortsmekanism", en ny makt. Om 55 procent av de nationella parlamenten är överens skulle de i praktiken kunna blockera eller lägga in veto mot ett förslag från kommissionen. Frågan är hur troligt det är att detta "röda kort"-system kommer att användas. Ett mycket svagare "gult kort" användes endast två gånger. Red-card-mekanismen är avgörande för att bygga allianser. Skeptikerna säger att det inte är nära att vinna Storbritannien tillbaka kontrollen över sina egna angelägenheter - och David Cameron kommer att tillkännage ytterligare åtgärder som han hävdar kommer att sätta Westminster parlamentets suveränitet "bortom tvivel".
Vissa nyckelområden verkar också ha tagits bort på vägen. EU:s social- och arbetsmarknadslagstiftning kommer inte att återinföras, vilket var ett åtagande från 2010. Arbetstidsdirektivet kommer inte att ändras.
Vad Cameron ville: Det konservativa manifestet sa: "Vi kommer att insistera på att EU-migranter som vill kräva skatteavdrag och barnbidrag måste bo här och bidra till vårt land i minst fyra år." Kommissionen föreslog också "ett nytt uppehållstillstånd för subventionerade bostäder, så att EU-migranter inte ens kan komma i fråga för ett rådhus om de inte har bott i ett område i minst fyra år".
Manifestet lovade också att "sluta EU-arbetssökandes förmåga att kräva någon form av arbetslöshetsersättning över huvud taget", och tillade att "om arbetssökande inte har hittat ett arbete inom sex månader kommer de att tvingas lämna landet".
Kenneth Cameron ville också förhindra att EU:s migrerande arbetstagare i Storbritannien skickade hem barnbidrag eller barnskattekreditpengar. "Om ett EU-migrantbarn bor utomlands bör de inte få någon barnbidrags- eller barnskatteavdrag, oavsett hur länge de har arbetat i Storbritannien och oavsett hur mycket skatt de har betalat", säger Torymanifestet.
Vad utkastet till avtal sade:"[Ny lagstiftning kommer] att ge en varning och skyddsmekanism som svarar mot situationer av inflöde av arbetstagare från andra medlemsstater av exceptionell omfattning under en längre tidsperiodâ € €. genom genomförandeakten skulle tillåta medlemsstaten att begränsa tillträdet för fackligt anställda som nyligen kommer in på sin arbetsmarknad till förmåner i arbetslivet för totalt upp till fyra år från början av anställningen."
Vad det sista avtalet sa:
När det gäller förmåner vid anställning: Rådet skulle ge den medlemsstaten tillstånd att begränsa tillträdet för nyanlända EU-anställda till icke avgiftsfinansierade förmåner vid anställning under en sammanlagd period på upp till fyra år från det att anställningen påbörjades. Begränsningen bör graderas från en första fullständig uteslutning men gradvis öka tillgången till sådana förmåner för att ta hänsyn till den växande kopplingen mellan arbetstagaren och arbetsmarknaden i värdmedlemsstaten. Tillståndet skulle ha en begränsad varaktighet och gälla arbetstagare från EU som nyligen anlänt under en sjuårsperiod.
När det gäller barnbidrag: Ett förslag till ändring av Europaparlamentets och rådets förordning (EG) nr 883/2004 om samordning av de sociala trygghetssystemen för att ge medlemsstaterna möjlighet att indexera sådana förmåner till villkoren i den medlemsstat där barnet är bosatt när det gäller export av barnförmåner till en annan medlemsstat än den där arbetstagaren är bosatt. Detta bör endast gälla nya krav som ställs av arbetstagare från EU i värdmedlemsstaten. Från och med den 1 januari 2020 får dock alla medlemsstater utvidga indexeringen till befintliga ansökningar om barnförmåner som redan exporteras av arbetstagare inom EU. Kommissionen har inte för avsikt att föreslå att det framtida systemet med frivillig indexering av barnförmåner utvidgas till andra typer av förmåner som kan exporteras, t.ex. ålderspensioner.
Bedömning: David Cameron var tvungen att kompromissa om denna aspekt av avtalet mot bakgrund av starkt motstånd från Polen och tre andra centraleuropeiska länder. Han fick den fyraåriga "nödbromsen" på arbetsförmåner han hade satt sådan butik av - men nyanlända kommer att få sina skattelättnader gradvis på över fyra år. Bromsen kommer att vara på plats i högst sju år, snarare än de 13 år som David Cameron tros ha velat ha - men EU har enats om att det skulle vara "rättfärdigt" att utlösa den utan dröjsmål efter folkomröstningen om Storbritannien röstar för att stanna kvar i EU.
Kenneth Cameron misslyckades med sitt ursprungliga krav att förbjuda migrerande arbetstagare att skicka hem barnbidragspengar. Betalningarna kommer istället att kopplas till levnadskostnaderna i de länder där barnen bor. De nya reglerna kommer att gälla omedelbart för nyanlända och för befintliga sökande från 2020.
Den brittiska regeringen har redan nått en överenskommelse om förmåner vid arbetslöshet. Nyanlända EU-migranter är förbjudna att ansöka om arbetslöshetsunderstöd i tre månader. Om de inte har hittat ett arbete inom sex månader måste de ge sig av. EU:s migrerande arbetstagare i Förenade kungariket som förlorar sitt arbete, utan egen förskyllan, har rätt till samma förmåner som brittiska medborgare, inklusive stöd till arbetssökande och bostadsbidrag, under sex månader.
Varken utkastet till avtal eller det slutliga avtalet nämner ändringar av rätten till subventionerade bostäder, men de ingick aldrig i David Camerons inledande förhandlingar.
Vad Cameron ville: Ett uttryckligt erkännande av att euron inte är den enda valutan i Europeiska unionen, för att se till att länder utanför euroområdet inte missgynnas i materiellt avseende. Han ville också ha garantier för att åtgärder för en ytterligare finansiell union inte kan införas för medlemmar utanför euroområdet, och Storbritannien kommer inte att behöva bidra till räddningsaktioner inom euroområdet.
Vad som sägs i förslaget till avtal: "Åtgärder, vars syfte är att ytterligare fördjupa den ekonomiska och monetära unionen, kommer att vara frivilliga för medlemsstater som inte har euron som valuta.
"Ömsesidig respekt mellan de medlemsstater som deltar i eller inte deltar i euroområdets verksamhet kommer att säkerställas.
"Rättsakter... [mellan länder i euroområdet] ska respektera den inre marknaden."
Vad som slutligen sades: Språket om den monetära unionen var oförändrat. När det gäller regleringen av finansmarknaderna lades denna linje till: "Den enhetliga regelboken ska tillämpas av alla kreditinstitut och andra finansinstitut för att säkerställa lika villkor på den inre marknaden."
Bedömning: David Cameron vann garantier för att länder utanför euroområdet, till exempel Storbritannien, inte kommer att behöva finansiera räddningsaktioner i euro och kommer att få ersättning för de centrala EU-medel som används för att stödja euron. Överenskommelsen ger också varje medlemsstat rätt att öka sin oro över konsekvenserna av euroområdets beslut för brådskande diskussioner i Europeiska rådet.
Men Mr Cameron stötte på oväntat starkt motstånd från Frankrike om finansiell reglering. Fransmännen ville understryka att Storbritannien inte skulle vinna några "undantag från EU:s regler" - särskilt när det gäller regleringen i staden - och därmed lägga till "lika villkor".
Kenneth Cameron fick sitt uttryckliga erkännande att EU har mer än en valuta - men det går inte lika långt som att kräva "flera valutor".
Vad Cameron ville: Ett mål för att minska "bördan" av överdriven reglering och utvidga den inre marknaden.
Vad som sägs i utkastet till avtal: "EU måste öka ansträngningarna för att öka konkurrenskraften, i enlighet med riktlinjerna i Europeiska rådets uttalande om konkurrenskraft. I detta syfte de relevanta EU-institutionerna och medlemsstaterna kommer att göra alla ansträngningar för att stärka den inre marknadenâ € €.detta innebär att minska administrativa bördor. "
Vad som slutligen sades: Liknande språk men ett löfte om att fastställa "där det är möjligt att minska bördorna inom viktiga sektorer, med åtaganden från EU:s institutioner och medlemsstater.
Bedömning: Detta var det minst kontroversiella av regeringens krav - och David Cameron fick mer än han erbjöds i utkastet till dokument, med målet att minska byråkratin. Sådana löften har dock gjorts tidigare utan att motsvaras av verkligheten.
Referendum tidslinje: Vad kommer att hända när?
Guide: Allt du behöver veta om folkomröstningen
Mer: BBC Nyheter EU:s folkomröstningsspecial
David Cameron kämpar för att Storbritannien ska stanna kvar i EU efter att ha säkrat en överenskommelse som han hävdar kommer att ge landet "särskild status" i 28 nationsblocket.