卡特万会战是当时决定中亚整个政治格局的一场决定性的战役。西辽确立了在新疆、中亚地区，也就是葱岭东西地区的统治地位，成为中亚霸主。
卡特万会战后，耶律大石的军事力量已空前强大，开始进攻位于阿姆河下游和咸海东南的花剌子模。花剌子模阿里耶愿意效忠耶律大石，每年进贡牲畜和物品。西辽军队从花剌子模撤军。
在失去东部疆土以后，耶律大石奇迹般地又在西部建立起一个可以与原来的辽朝相媲美的新王朝。其疆域东起土拉河，西至咸海，北至巴尔喀什湖，南尽阿姆河、兴都库什山、昆仑山，领土面积远超南宋、西夏。
对高昌回鹘、东喀喇汗国、西喀喇汗国、花剌子模等属国，耶律大石优待它们的国王，让他们因俗而治，自己去管理，拥有充分的主权，而西辽只是派出一名沙黑纳（监临官）监察，收取很少的岁贡。
