·阿齐兹·伊本·马扎·布哈里均被俘虏。桑贾尔的联军损失惨重，仅达尔加姆峡谷就装下1万名死者。《辽史》记载塞尔柱帝国联军的阵亡者横尸数十里。卡特万之战后，塞尔柱帝国的势力退出河中地区，西辽成为中亚霸主。耶律大石随后率军进入撒马尔罕，立马赫穆德之弟伊卜拉欣·伊本·穆海默德为桃花石汗，继续让其统治西喀喇汗国。 他还下令处死布哈拉的伊斯兰教教长胡沙穆丁·倭玛尔，任命阿尔普·的斤统治该地。随后派大将额儿布思出兵花剌子模，在该地烧杀抢掠，迫使花剌子模沙阿阿拉丁·阿比兹向西辽臣服并且每年缴纳价值3万金第纳尔的货物和牲畜。