后山越崖抓绳下壁逃走，随命军士砍掉藤绳，封堵后山通路，然后拨出三千步军、二千马军把守南郑，自己则率着大队人马过河返回褒汉（汉中市）。
至此，历时十天的褒汉大战以楚军胜，秦、蜀联军败而结束。这一战，楚军斩杀秦、蜀联军十九万五千，其中：秦军八万五千，蜀军十一万；缴获战马三万五千匹，盔甲兵器十九万副，粮草粮车一大批。这一战，楚怀王拓地从安康市到略阳县四百余里，取得褒汉（汉中市）、汉阴、紫阳、镇巴、宁陕、石泉、西乡、城固、南郑、宁强、略阳等十邑（县）。而秦惠文王在年初自称为王，刚有问鼎中原，取代魏惠王而称霸天下的意思，却在褒汉之战中被楚怀王打得狼狈不堪，仓逃如漏网之鱼，几乎被楚军活捉。自此以后，秦惠文王一听到汉中郡和楚怀王这两个名字就心有余悸。
随后，楚怀王改褒汉为汉中郡，管辖范围自略阳县至房县七百余里，撤消庸郡，传令庸郡郡守到汉中任职，将原庸郡的郡治从旬阳迁移至安康，作为汉中郡的分暑，并在褒汉设宴，犒赏三军三天。楚怀王举起酒樽对全体将士说：“汉水是我楚国人的发祥地，在上古时期，楚人沿着汉水而下，到达荆汉。因此，楚既是荆，也是汉。今天，我们是来到祖先的故土，而祖先的故土在今日重归我楚国，可喜可贺。这里既不是褒，也不是郑，而是汉，我要在这里设立郡治，把祖先的故里发扬光大。这里是汉水的中游，因此，从今日起，这里就正名为汉中郡”。只见楚军个个手举长枪，振臂欢呼：“汉中郡”！“汉中郡”！
三天后，楚怀王任命柳襄（因柳刘同音、后改称为刘，刘扬之父、刘邦的曾祖父）为大将军，率十万楚军（四万马军、六万步军）镇守汉中郡，并把伤员安置在汉中疗养。柳襄接命，随之传令：二万马军、三万步军驻扎在汉中，其中略阳、宁强、南郑、西乡、镇巴各二千骑兵、三千步兵，其余的一万骑兵、一万五千步兵驻扎在汉中，分布在勉县、汉中、城固三处。二万马军、三万步军驻扎在安康，其中镇安、紫阳、镇坪、房县、郧西各二千骑兵、三千步兵，其余的一万骑兵、一万五千步兵驻扎在安康，分布于汉阴、安康、旬阳三出。柳襄随令各处军士开荒种地，操练兵马，不得松懈。楚怀王一切布置妥当，随和昭睢率领十五万大军（马军五万、步军十万，因楚军节节胜利，从安康到汉中共新招了七万余名兵勇）浩浩荡荡的班师回到了荆州。