六月十五日上午，梅拉斯看到大勢已去，派出代表向拿破崙求和。當天下午，拿破崙派貝爾蒂埃與梅拉斯在亞歷山大里亞簽訂了停戰協議。奧軍雖然戰敗，但是尚未陷入絕境，法軍雖然獲勝，本身也已疲憊不堪。在這種有利的形勢下，拿破崙十分願意結束這場戰爭。他同意，在意大利境內停止敵對行動。從六月二十六日起，奧軍撤到波河以北和明喬河以東地區，但仍派兵留駐佩斯基耶拉和曼圖亞兩個要塞。雙方在明喬河以西地區設立一個非軍事地帶，避免發生衝突。
梅拉斯的兩個信使先後回到維也納，在剛剛報告了馬倫哥的全勝以後，又送回了慘敗的消息，使奧地利王室和首都人民，開始歡天喜地，接着垂頭喪氣，演了一場引起莫大轟動的鬧劇。
關於馬倫哥大捷的消息，六天以後傳到了巴黎。六月的整個中旬，在巴黎，在法國所有的城市，人們懷着不同的心情，等待着意大利戰場的消息。保王黨人盼望着拿破崙失敗，希望法軍被奧地利人打垮，以便迎接波旁王朝復辟。廣大的羣衆，包括資產階級在內，渴望拿破崙取勝，從而挽救法國的命運。開始時，消息很不準確，各種傳聞迭起，有的說，法國人戰敗了，有的說，拿破崙陣亡了，有的說，法軍取勝了。消息互相矛盾，給人們心頭蒙上了一層陰影。
六月二十日下午一時，巴黎城內禮炮轟鳴。人們得到正式消息：法軍大獲全勝，奧地利已被打垮，梅拉斯被迫乞和，意大利又被拿破崙佔領了。整個巴黎立刻沸騰起來。人們按接不住內心的激亂紛紛走上街頭，歡慶這一重大勝利。廣大羣衆一致認爲，這是法蘭西共和國對歐洲反法聯盟的勝利，是新政權對保王黨人的勝利。他們無法預料，隨之而來的將是一種新的統治，一種更加有利於資產階級而不利於工人羣衆的統治。當時，廣大羣衆對於拿破崙和新政權的支持，完全建立在憎恨波旁王朝的基礎之上。
馬倫哥戰役結束以後，拿破崙希望，歐洲能夠暫時實現和平。這不僅符合法國的利益，也符合他個人的利益。經過八年的戰爭，法國人民已經厭惡打仗。現在，法軍獲得了馬倫哥大捷，一種渴望和平的情緒更加發展起來了。拿破崙執政剛剛半年，地位還很不穩固。在他遠征意大利期間，國內的雅各賓派和保王黨人，一刻也沒有停止推翻執政府的活動。另外，由於連年戰爭，法國國庫已經一貧如洗，財政狀況日益惡化。所有這一切，促使拿破崙急於想和奧地利達成一項和平協議。於是他在從意大利返回巴黎之前，用娓婉的語言給奧地利皇帝寫了一封信，呼籲和平，並建議在《坎波-福米奧和約》的基礎上與弗蘭西斯二世舉行談判。
然而拿破崙的這個建議，提得顯然不是時候。當時，奧地利雖然在意大利遭到慘敗，但還遠遠沒有被徹底打垮，它在德國境內還有一支數量遠佔優勢的軍隊。另外，第二次反法聯盟還沒有徹底瓦解，英國政府多次表示繼續給予資助，鼓勵奧地利人無論如何要支持下去。上述種種因素，使維也納宮庭內部分爲兩派，爭吵不休，這就迫使拿破崙不得不繼續用戰爭施加壓力。
十一月五日，拿破崙宣佈，取消法國與奧地利的停戰狀態，命令法軍在德意志和意大利兩個戰場同時轉入進攻。十二月二日，莫羅將軍率領萊茵軍團在德國南部大敗約翰大公率領的奧地利軍隊，取得了霍恩林登大捷。這次勝利打開了通往維也納的道路，迫使奧軍不得不簽署停戰協議。與此同時，麥克唐納率領一個新軍團在意大利出征，於嚴冬季節成功地穿過了施普魯根山口，顧利地前出到阿迪傑河上游地區。這一出色的行動，再次切斷了曼圖亞要塞與奧地利之間的聯繫。這樣，駐意大利的奧軍又一次簽訂了停戰協議。
在法軍強大的冬季攻勢下，奧地利終於屈服了。經過一段時間的談判，法國同奧地利終於在一八零一年二月九日，正式簽訂了《呂內維爾和約》，從而最後結束了第二次反法聯盟中的法奧戰爭。
