这次出征突厥，俘虏突厥人十余万，突厥主动投降的部落有数十万人，怎样安置这些人已成为迫在眉睫的大事。李世民专门诏命群臣廷议。
侍御史张行成认为:“北方胡人自古以来就是中国的外患，如今有幸把突厥人打败，应全部把他们迁徙到黄河以南兖州、豫州之间，分离他们的种族部落，散居于各州县，教他们学耕织，可以转化胡虏为农民，使塞北的土地永远空闲着。”
朝散大夫马周认为:“突厥、铁勒都是上古所不能使他们臣服的，圣上既使让他们臣服，请求都将他们安置在黄河以北，分立酋长领导他们的部落，就永远没有外患了。”
中书右侍郎房玄龄认为：“突厥虽说是个国家，然而他们的种族类别区分，各有部族酋长。如今应当趁他们乱离分散，我们在各个部族设立君长，不相互称臣隶属；突厥国家分离就势弱而且容易控制，势均力敌就难于相互吞并消灭，各自保全，必定不能够与大唐抗衡。臣请求在定襄设置都护府，成为管理他们的机构，这是安定边境的长远策略。”
校检中书侍郎岑文本认为:“突厥人的本性不能用刑法威慑，不能用仁义教导，况且他们亡国思乡之情不容易忘记。把他们安置在中原一带，只有损害没有益处，恐怕一旦变乱发生，对我大唐政权构成威胁。不如趁其国家破亡的机会，施以恩宠，封他们王侯的称号，以宗室的女子嫁给他们，分割他们的土地，离析他们的部落，他们的权力削弱，势力分散，易于钳制，可以使他们永为藩臣,使边塞永保平定。”
御史大夫温彦博认为:“把突厥降人迁徙到兖州、豫州之间，则违背突厥人的民族风俗习惯，不是保全生养他们的办法。请求准照汉光武帝时的旧例，安置投降匈奴于塞下，保全他们的部落，顺从他们的本土风俗，来填实空虚的土地，使他们成为中国扞御的屏障,这才是最佳策略。”
已升任秘书监（从三品）魏征认为:“突厥代代作盗为寇,是百姓的仇敌,如今有幸灭亡了他们，陛下因他们投降归附，不忍心将他们全部杀掉，应释放他们归还故土，不可留他们在中国。突厥人衰弱就请求臣服，强盛就叛变作乱，这本来是他们的常性。如今投降的突厥人有十余万人，数年之后，繁衍生息，一定成为心腹之患，后悔不及。晋朝初年，胡人与民众杂居在中国，郭钦、江统都劝晋武帝将胡人驱逐出塞外，来断绝动乱的根源，晋武帝没听从，后二十余年，就出现了五胡乱中华，前车之鉴后车之师！”
温彦博说:“如今突厥人穷途末路前来归附于我，为何放弃他们而不接受呢！孔子说:‘有教无类。若将突厥人从死亡中拯救出来，教授突厥人生存的办法与礼义，数年之后，都成为我们大唐的臣民。遴选突厥人的酋长进入皇城值宿守卫，畏惧威势，怀念德泽，哪有什么后患！”
李世民看到群臣意见出现很大分歧，莫衷一是时，殿中监禀报：“杜如晦杜尚书已病入膏肓，恐怕时日不多了。”
李世民当场惊愕，不待廷议结束就又亲自到杜府探视。
杜如晦躺在床上面如死灰，见李世民来床榻前，他想挣扎起来行礼，李世民立即予以制止。李世民坐在床榻前相视泪目，久久不语。
次日，一代名相杜如晦病逝，享年四十五岁。李世民闻噩运大哭不止，三日不能处理朝政。追赠杜如晦为司空，莱国公，谥号为成。
此后一段日子，李世民在宫内每每看到有好物品，都会想起杜如晦，并派人赏赐给杜家。每每谈起杜如晦，必会泪流满面地对房玄龄说：“你与杜如晦一同辅佐朕，时称你房玄龄擅长谋划，杜如晦擅长决断，故称房谋杜断。如今只看到你一人，不能再见杜如晦。”
三日后，李世民最后采用温彦博的策略，处置突厥降服的民众。即以夷制夷，将东突厥一分为二，分为东西两部，分而治之，设立羁縻州。其中：
东部，划分突利可汗原来所统辖的土地，设置顺州、佑州、化州、长州四州都督府；
西部，划分颉利可汗原来所统辖的土地为六州，左边设置定襄都督府，右边设置云中都督府，来统领他们的民众。
在杜如晦头七中第一日，袁天纲去杜府祭拜，碰到了高士廉。在一僻静处，两人交谈，高士廉感慨地说：“房谋杜断，现在杜如晦不在了，房玄龄再擅长谋划，也是孤掌难鸣。你觉得这次圣上处理突厥降人是否妥当？”
袁天纲回答：“我认同魏征的意见，晋代江统曾向当政者提出《徙戎论》，可惜当政者不采纳，结果后来五胡乱中华。殷鉴不远，不出十年，突厥人会引起祸乱。”
“那你怎么不向圣上建议你的政见呢？”高士廉一听袁天纲的话，倒吸一口凉气。
“如果杜如晦还活着，肯定会反对圣上的诏命。可惜他已不在了，光靠魏征一人直言进谏恐怕是孤掌难鸣。我人微言轻，圣上不会轻易采纳的。”
交谈完，两人感叹良久，一起离去。
五月初七，李世民任命颉利可汗做右卫大将军，在长安赐给良田美宅。颉利可汗向李世民谢恩。
李世民说：“隋朝时期，你的父亲启民可汗亡国，隋文帝不惜粟帛，大兴士众，派军队护卫他回突厥即可汗位，到你的兄长始毕可汗时突厥实力渐强，却起兵在雁门围困隋炀帝，如今你颉利可汗的败亡，大概是因为突厥人背德忘义的报应吧。”
颉利可汗跪拜谢罪，郁郁寡欢地说：“臣常年居住在草原的穹庐里，不习惯住城市房屋，请允许臣在圣上赐的宅院里建一个帐篷居住，了此残生。”
李世民顿感怜惜，于是抚慰他：“朕任命你为虢州刺史，因为虢州靠近山和草原，多獐鹿等野兽，你可以居住那里射猎自娱。”
颉利可汗立刻伏地跪拜谢恩。
同日，李世民任命突利可汗做北平郡王、右卫大将军、顺州都督，让他统帅部落。圣上告诫他说:“你祖父启民可汗只身投靠隋朝，隋文帝把他立为突厥可汗；你父亲始毕可汗相反成为隋朝外患。天道难违，因此现在你们突厥人会被灭国。朕不立你做可汗的原因，是担心你祖父启民可汗前车之鉴的缘故。如今任命你做都督,你应该好好遵守中国的法令，不要相互侵犯掠夺，长治久安，才能使你的宗族永远保全!”
五月初八, 圣上任命阿史那苏尼失做怀德郡王、阿史那思摩做怀化郡王。
颉利可汗灭亡时众叛亲离，诸部落酋长都抛弃颉利可汗前来投降，只有阿史那思摩追随他，和颉利可汗一起被擒获，圣上嘉奖他忠诚，任命他做右武侯大将军、北开州都督，委派他统领颉利可汗的旧部。
五月十三日，任命阿史那大奈做丰州都督。
其余酋长来降的，都任命为将军、中郎将。分布排列在朝廷的官员队伍中，五品官秩以上的突厥人有一百多人，大抵与朝廷的官员相半，因而入居长安的突厥人将近一万家。