Båda företagen hade hävdat att de andra hade överträtt rättigheterna till sin teknik.
Tillkännagivandet kom timmar före ett utslag som kunde ha blockerat Nvidia från att importera en del av sina produkter till USA.
Även om avtalet avslutar tvisten, sade Nvidia att villkoren för affären var begränsade.
"Begörelsen inkluderar licensiering av ett litet antal patent av varje företag till det andra, men ingen bred korslicensiering av patent eller annan ersättning," sade det.
Samsung tillade: "Vi är glada att lösa denna tvist genom en rättvis lösning."
Inget av företagen lämnar ut några ytterligare uppgifter.
Konflikten offentliggjordes för första gången i september 2014, då Nvidia höll en nyhetskonferens där dess verkställande direktör förklarade att den sydkoreanska teknikjätten "använde vår [grafik] teknik gratis i sina enheter".
Jen-Hsun Huang fortsatte att säga att hans firma stämde smartphone-maker efter månader av misslyckade samtal.
Två månader senare, Samsung motutgiven hävdar sina innovationer hade använts utan tillstånd i Nvidias Shield tabletter och chips.
När International Trade Commission - ett amerikanskt organ som utreder patenttvister - undersökte saken, slog den fast att Samsungs grafikprocessorer inte hade brutit mot Nvidias patent.
Men i ett uppföljande beslut, det sade Nvidias marker hade brutit mot tre av Samsungs patent.
ITC hade haft anledning att meddela om detta var berättigat med ett importförbud, men kommer inte längre att göra det eftersom ärendet har avskrivits.
Samsung och dator-chip-maker Nvidia har löst en tvåårig patent strid.