对于毛利、岛津、上杉、佐竹、织田这些属于西军，但又势力雄厚的大名。德川家康在处分问题上也遇到了很多困难。当初毛利家在做决定的时候，主张投靠东军的吉川广家（吉川元春之子）就跟主张投靠西军的安国寺惠琼争执不下。后来安国寺惠琼直接劝说毛利辉元接受了三成的邀请，到大坂城担任西军的总大将。关原失败后，毛利秀元和立花宗茂都主张毛利辉元据守大坂城再战，但遭到了丰臣秀赖母子和诸将的强烈反对。这时，老谋深算的德川家康使出了大野治长这张王牌。大野治长是淀殿乳母的儿子，俩人年纪相当，在丰臣秀吉去世后，就有传言说其与淀殿私通。之前大野治长因为被猜疑是暗杀德川家康计划的主谋者而被流放到下总国。这时，家康将大野治长送回大坂城，劝说淀殿和丰臣秀赖放弃抵抗。
这对老情人相见分外脸红，在床上大战了几个回合后，大野治长开始劝说淀殿，说家康大人都知道，此次战斗与秀赖和你无关。只要大坂和平开城，就不会加害你们的。如今石田三成已败，淀殿这对孤儿寡母只能依靠大野治长了。有了淀殿和丰臣秀赖的认可，毛利辉元和西军诸将只能退出大坂城。9月27日，家康进入大坂会见秀赖，并住在了西之丸，让儿子秀忠住在了二之丸。吉川广家为了减少家康对毛利本家的处罚，说毛利辉元本人不知道就任西军总大将的事，一切都事安国寺惠琼的阴谋。加上这次无条件让大坂城投降，希望能宽恕毛利家。但是10月2日，家康得到了加藤嘉明、藤堂高虎从四国发来的消息，说关原之战期间，毛利不仅有计划的支援大友、河野、西园寺等旧势力复辟，还攻入了他们的领地。家康大怒，将之前决定将毛利家改易的处分撤回，改为减封。这样，想保护毛利本家的吉川广家陷入了进退两难的地步，最后吉川向家康请命，将赏赐自己的周防国和长门国转于毛利本家名下，家康同意。这样毛利家的领地从之前的120万石，锐减到了36万石。当主毛利辉元隐居出家，由其长子毛利秀就继位。毛利家的根据地也从吉田郡山城转到了萩这个地方。之后，毛利氏对德川氏就一直深怀恨意，直到260年后的幕末“倒幕运动”的爆发，不过那会儿毛利已经不叫毛利而是长州藩。
再说关原之战中，以少量兵力将东军从中央突破的岛津义弘。在大坂结识了立花宗茂后，两人一起从堺港出发到达九州的鹿儿岛。之后义弘在樱岛暂避，岛津家当主岛津义久猜测家康可能追击进攻九州，所以急忙下令领内备战。如岛津义久所料，家康在大垣城开城后，命令相良赖房、秋月种长、高桥元种返回九州，准备征讨岛津。10月6日，黑田如水攻击丰前国的小仓城，城主毛利胜信降服。与此同时，加藤清正和松浦镇信、有马晴信、大村喜前攻击小西行长的宇土城。10月12日得知西军战败，宇土城的小西行景自杀开城。之后锅岛军、立花军相继撤回九州，双方展开激战。最后，在黑田如水的指挥下立花、锅岛、加藤、黑田组成九州联合军于11月向岛津氏杀来。11月22日，岛津义弘派出使者向家康谢罪，联合军撤军，开始进入和平交涉。德川方派出井伊直政，岛津方则是岛津忠恒，家康再三要求岛津义弘亲自上洛谢罪，但岛津义久以所领安堵还没有落实拒绝，交涉陷入长期化。另外，岛津家还主张本来约定帮助鸟居元忠防守伏见城，但鸟居元忠拒绝岛津军进城，不得已才加入的西军。双方的交涉持续了2年左右，最终德川家康于1602年3月决定岛津家所领安堵，依旧掌管萨摩、大隅、日向三国60万石领地，岛津忠恒（义弘的三子）代替父亲于12月上洛谢罪并答谢，岛津氏正式归入德川氏的统辖。相对于毛利、上杉早早的降服于德川家康而遭到大大的减封，岛津顽强又拖延的外交策略反而获得了所领安堵的优待。同时，岛津家还向家康交出了藏匿在萨摩国内的宇喜多秀家，在前田利长和岛津忠恒的求情下，免其一死，流放到了八丈岛。其实伏见城一战确实是德川家康理亏了，他没想到鸟居元忠一心求死，不想连累他人。后来岛津家一直是家康的一块心病，直到其临终前都嘱咐把遗体向西埋葬，以便监视萨摩国。同样，260年后的萨摩藩与长州藩组成了倒幕运动的最强军事联盟，史称“萨长同盟”，最终推倒了德川幕府。
作为关原合战导火索的上杉家，在与最上、伊达联军对阵时得到了西军战败的消息。直江兼续、甘糟景继、竹俣利纲主张和德川家死战到底，举兵南下攻取江户。而本庄繁长、千坂景亲主张与德川家讲和。10月23日，上杉景胜最终决定采取和睦的方针，千坂景亲与本多正信私交不错，两人开始为议和奔走。结城秀康、本多忠胜、神原康政等人纷纷为上杉说情，原本希望没收上杉领地的德川家康态度也有所缓和。
1601年7月1日，上杉景胜和直江兼续一起上洛拜见丰臣秀赖，8月8日在结城秀康的陪伴下于伏见城向家康谢罪。最终上杉家从陆奥会津的120万石领地减封为出羽米泽的30万石领地。上杉景胜苦叹道：“唉，武运不济，使上杉家落得如此地步。”11月28日，上杉开始搬家向米泽移动。酒田城守将志驮义秀对家康的处分不服，与来接收城池的最上军交战，最后不敌投降。关于在上田城打败德川秀忠的真田昌幸、真田幸村父子，家康本想没收领地判两人死罪，但隶属东军的真田信幸和本多忠胜为两人求情，后改为在高野山蛰居。真田家领地都归真田信幸掌管，总计9万5000石。
再看佐竹家，得知东军胜利后，佐竹义重立刻派遣使者送礼祝贺德川家康得胜，同时上洛向家康请求治自己不战之罪。然而当主佐竹义宣在自己的居城水户城没有任何动静，就这样过去了2年，上杉、毛利、岛津都已经处理完毕，关原之战后只剩下佐竹家还没有着落。终于1602年4月，在父亲佐竹义重的苦劝下，佐竹义宣终于上洛向家康谢罪。但是家康称佐竹义宣的观望态度比上杉景胜更加恶劣，决定没收佐竹家常陆一国54万石的领地，转封出羽久保田20万石。加上之前家中许多重臣偷偷参加了德川秀忠的中山道部队，立功成为了大名，佐竹义宣仅仅带着很少的人马来到了久保田。佐竹家臣车斯忠反对转封，企图夺取水户城造反，结果失败被捕，并凌迟处死。
织田家除了嫡流织田信忠之子织田秀信被追放高野山外，织田信雄之子织田秀雄被处罚改易，移居江户，但没过多久就夭折了。织田信雄先是改易，后又被允许称为大名，封在了大和国。关原合战之后的赏罚终于结束了。1603年2月12日，后阳成天皇命参议劝修寺光丰为敕使到伏见城封德川家康为征夷大将军、淳和将学两院别当、右大臣，允许其开始江户幕府。同年，隶属西军遭到改易处罚的立花宗茂、丹羽长重、泷川雄利三人被允许复归大名行列。之后，相马义胤等数名遭到改易处罚的大名也相继复归。为了埋葬关原之战死去的将士，分别在关原东西建立了东首塚和西首塚。
对战败西军大名的大幅度减封，虽然有效的控制了其可发展空间，但大家相继开始大幅裁员，导致社会上的无业浪人增多。其中包括了长宗我部盛亲、毛利胜永（毛利胜信嫡子）、真田幸村、大谷吉治（大谷吉继嫡子）等。10数年后，他们再度成为了成为了德川家的大敌。
