這次出征突厥，俘虜突厥人十餘萬，突厥主動投降的部落有數十萬人，怎樣安置這些人已成為迫在眉睫的大事。李世民專門詔命群臣廷議。
侍御史張行成認為:“北方胡人自古以來就是中國的外患，如今有幸把突厥人打敗，應全部把他們遷徙到黃河以南兗州、豫州之間，分離他們的種族部落，散居於各州縣，教他們學耕織，可以轉化胡虜為農民，使塞北的土地永遠空閒著。”
朝散大夫馬周認為:“突厥、鐵勒都是上古所不能使他們臣服的，聖上既使讓他們臣服，請求都將他們安置在黃河以北，分立酋長領導他們的部落，就永遠沒有外患了。”
中書右侍郎房玄齡認為：“突厥雖說是個國家，然而他們的種族類別區分，各有部族酋長。如今應當趁他們亂離分散，我們在各個部族設立君長，不相互稱臣隸屬；突厥國家分離就勢弱而且容易控制，勢均力敵就難於相互吞併消滅，各自保全，必定不能夠與大唐抗衡。臣請求在定襄設定都護府，成為管理他們的機構，這是安定邊境的長遠策略。”
校檢中書侍郎岑文字認為:“突厥人的本性不能用刑法威懾，不能用仁義教導，況且他們亡國思鄉之情不容易忘記。把他們安置在中原一帶，只有損害沒有益處，恐怕一旦變亂髮生，對我大唐政權構成威脅。不如趁其國家破亡的機會，施以恩寵，封他們王侯的稱號，以宗室的女子嫁給他們，分割他們的土地，離析他們的部落，他們的權力削弱，勢力分散，易於鉗制，可以使他們永為藩臣,使邊塞永保平定。”
御史大夫溫彥博認為:“把突厥降人遷徙到兗州、豫州之間，則違背突厥人的民族風俗習慣，不是保全生養他們的辦法。請求準照漢光武帝時的舊例，安置投降匈奴於塞下，保全他們的部落，順從他們的本土風俗，來填實空虛的土地，使他們成為中國捍禦的屏障,這才是最佳策略。”
已升任秘書監（從三品）魏徵認為:“突厥代代作盜為寇,是百姓的仇敵,如今有幸滅亡了他們，陛下因他們投降歸附，不忍心將他們全部殺掉，應釋放他們歸還故土，不可留他們在中國。突厥人衰弱就請求臣服，強盛就叛變作亂，這本來是他們的常性。如今投降的突厥人有數十萬人，數年之後，繁衍生息，一定成為心腹之患，後悔不及。晉朝初年，諸胡與民眾雜居在中國，郭欽、江統都勸晉武帝將諸胡驅逐出塞外，來斷絕動亂的根源，晉武帝沒聽從，後二十餘年，就出現了五胡亂中華，前車之鑑後車之師！”
溫彥博說:“如今突厥人窮途末路前來歸附於我，為何放棄他們而不接受呢！孔子說:‘有教無類。若將突厥人從死亡中拯救出來，教授突厥人生存的辦法與禮義，數年之後，都成為我們大唐的臣民。遴選突厥人的酋長進入皇城值宿守衛，畏懼威勢，懷念德澤，哪有什麼後患！”
李世民看到群臣意見出現很大分歧，莫衷一是時，殿中監稟報：“杜如晦杜尚書已病入膏肓，恐怕時日不多了。”
李世民當場驚愕，不待廷議結束就又親自到杜府探視。
杜如晦躺在床上面如死灰，見李世民來床榻前，他想掙扎起來行禮，李世民立即予以制止。李世民坐在床榻前相視淚目，久久不語。
次日，一代名相杜如晦病逝，時年四十六歲。李世民聞噩運大哭不止，三日不能處理朝政。追贈杜如晦為司空，萊國公，諡號為成。
此後一段日子，李世民在宮內每每看到有好物品，都會想起杜如晦，並派人賞賜給杜家。每每談起杜如晦，必會淚流滿面地對房玄齡說：“你與杜如晦一同輔佐朕，時稱你房玄齡擅長謀劃，杜如晦擅長決斷，故稱房謀杜斷。如今只看到你一人，不能再見杜如晦。”
三日後，李世民最後採用溫彥博的策略，處置突厥降服的民眾。即以夷制夷，將東突厥一分為二，分為東西兩部，分而治之，設立羈縻州。其中：
東部，劃分突利可汗原來所統轄的土地，設定順州、祐州、化州、長州四州都督府；
西部，劃分頡利可汗原來所統轄的土地為六州，左邊設定定襄都督府，右邊設定雲中都督府，來統領他們的民眾。
在杜如晦頭七中第一日，袁天綱去杜府祭拜，碰到了高士廉。在一僻靜處，兩人交談，高士廉感慨地說：“房謀杜斷，現在杜如晦不在了，房玄齡再擅長謀劃，也是孤掌難鳴。你覺得這次聖上處理突厥降人是否妥當？”
袁天綱回答：“我認同魏徵的意見，晉代江統曾向當政者提出《徙戎論》，可惜當政者不採納，結果後來五胡亂中華。殷鑑不遠，不出十年，突厥人會引起禍亂。”
“那你怎麼不向聖上建議你的政見呢？”高士廉一聽袁天綱的話，倒吸一口涼氣。
“如果杜如晦還活著，肯定會反對聖上的詔命。可惜他已不在了，光靠魏徵一人直言進諫恐怕是孤掌難鳴。我人微言輕，聖上不會輕易採納的。”
交談完，兩人感嘆良久，一起離去。
五月初七，李世民任命頡利可汗做右衛大將軍，在長安賜給良田美宅。頡利可汗向李世民謝恩。
李世民說：“隋朝時期，你的父親啟民可汗亡國，隋文帝不惜粟帛，大興士眾，派軍隊護衛他回突厥即可汗位，到你的兄長始畢可汗時突厥實力漸強，卻起兵在雁門圍困隋煬帝，如今你頡利可汗的敗亡，大概是因為突厥人背德忘義的報應吧。”
頡利可汗跪拜謝罪，鬱鬱寡歡地說：“臣常年居住在草原的穹廬裡，不習慣住城市房屋，請允許臣在聖上賜的宅院裡建一個帳篷居住，了此殘生。”
李世民頓感憐惜，於是撫慰他：“朕任命你為虢州刺史，因為虢州靠近山和草原，多獐鹿等野獸，你可以居住那裡射獵自娛。”
頡利可汗立刻伏地跪拜謝恩。
同日，李世民任命突利可汗做順州都督，讓他統帥部落。聖上告誡他說:“你祖父啟民可汗隻身投靠隋朝，隋文帝把他立為突厥可汗；你父親始畢可汗相反成為隋朝外患。天道難違，因此現在你們突厥人會被滅國。朕不立你做可汗的原因，是擔心你祖父啟民可汗前車之鑑的緣故。如今任命你做都督,你應該好好遵守中國的法令，不要相互侵犯掠奪，長治久安，才能使你的宗族永遠保全!”
五月初八, 聖上任命阿史那蘇尼失做懷德郡王、阿史那思摩做懷化郡王。
頡利可汗滅亡時眾叛親離，諸部落酋長都拋棄頡利可汗前來投降，只有阿史那思摩追隨他，和頡利可汗一起被擒獲，聖上嘉獎他忠誠，任命他做右武侯大將軍、北開州都督，委派他統領頡利可汗的舊部。
五月十三日，任命阿史那大奈做豐州都督。
其餘酋長來降的，都任命為將軍、中郎將。分佈排列在朝廷的官員隊伍中，五品官秩以上的突厥人有一百多人，大抵與朝廷的官員相半，因而入居長安的突厥人將近一萬家。