Paret stämdes efter att ha gjort narr av en video av en annan filmskapare, Matt Hosseinzadeh, där han fullföljde ett kärleksintresse med parkour.
De hade använt klipp av hans film, vilket han hävdade var upphovsrättsintrång.
Men en domare styrde Kleins videokritik av hans arbete var "rättvist bruk som en fråga om lag".
Ethan och Hila Klein har en publik på över 4 miljoner abonnenter på sin YouTube-kanal.
I februari 2016 publicerade de en video där de såg Mr Hosseinzadeh parkour video och gjorde narr av det.
Deras video innehöll flera klipp av hans ursprungliga video, blandade med sina egna kommentarer och skämt.
Herr Hosseinzadeh - känd på nätet som Matt Hoss - sade i sitt ursprungliga klagomål att paret hade reproducerat "virtuellt alla verk" som "inget mer än en rekvisita" i sin komedirutin.
Men på onsdag avslog distriktsdomaren Katherine Forrest påståendet.
"Varje översyn av Klein video lämnar ingen tvekan om att det utgör en kritisk kommentar till Hoss video," skrev hon.
"Det råder ingen tvekan om att Klein-videon avgjort inte är en marknadssubstitut för Hoss-videon."
Domen är viktig eftersom så kallade reaktionsvideor, där YouTubers använder klipp av andras arbete och reagerar på dem, är en populär genre på plattformen.
Forrest varnade för att medan Kleins video var rättvis användning, andra reaktionsvideor var ofta "mer lik en grupp visning session utan kommentarer".
"Följaktligen, domstolen är inte att döma här att alla "reaktionsvideor" utgör rättvis användning," sade hon.
Klein sade att utslaget var en "stor seger för rättvis användning på YouTube".
Han sade till BBC: " Allt vårt arbete under de senaste fyra åren är bekräftat, eftersom det aldrig har funnits någon domstol åsikt om reaktionsvideor.
"Domaren kallade vår metod för kritik "quintessential", vilket är en enorm vinst för oss och YouTube-gemenskapen. Jag är oerhört tacksam mot alla som stöttade oss på vägen."
Videoskapare Ethan och Hila Klein, som driver YouTube-kanalen h3h3 Productions, har vunnit en rättslig kamp om upphovsrätt i online-video.