1854年，交戰雙方在奧地利的調停下開始進行停戰談判。俄國認為同盟國所提條件無法接受，和談於1855年4月中斷。1855年1月26日，撒丁王國參戰，向克裏米亞派去了一支15萬人的軍隊。1855年，戰事在所有戰區持續未斷，在波羅的海交戰的雙方艦隊均未取得實際成效。
在高加索戰區，聯軍采取一係列積極行動，最後於9月8日對塞瓦斯托波爾發起總強攻，結果奪取了塞瓦斯托波爾防禦配係中的關鍵陣地馬拉霍夫崗。俄軍統帥部決定放棄城市，撤到塞瓦斯托波爾港灣北岸，將棄置的艦船全部沉沒。
1855年底，雙方在維也納恢複談判，俄國政府被迫作出讓步。1856年3月30日在巴黎簽訂和約，俄國被迫接受了苛刻的條件。在整個戰爭中，俄軍損失522萬餘人，土軍損失近40萬人，法軍損失95萬人、英軍損失22萬人。俄國為這場戰爭大約耗資約8億盧布，同盟國耗資約6億盧布。
▓評說▓
“克裏米亞戰爭顯示出農奴製俄國的腐敗和無能”(列寧語)。沙皇的失敗，使它的君主專製製度在國內外威信掃地，加速了1859—1861年革命形勢的到來，促進了農奴製危機加深並走向崩潰。
克裏米亞戰爭是兵力與兵器、軍事學術與海軍學術發展史上一個重要階段。它對火炮槍械和水雷武器的進一步發展起了推動作用。陸軍戰術和海軍戰術、築城學和部隊的工程保障等方麵也都增添了許多新內容。陣地戰的產生以及陣地戰的各種打法的出現，與克裏米亞戰爭也是分不開的。克裏米亞戰爭的經驗，為60—70年代俄國進行的軍事改革所借鑒，在其19世紀下半葉武裝力量的發展和戰鬥中又得到了廣泛運用。英國女護士南丁格爾(1820—1910年)在戰爭中赴前線護理傷員，使傷病員死亡率下降，由此導致戰場醫療的改善和南丁格爾護理製度的誕生。