Sau khi quan hệ hai nước phát triển thêm với chuyến thăm Việt Nam của Thủ tướng Thái Lan tháng 3/1997, hai bên đã xúc tiến đàm phán phân định cả vùng đặc quyền kinh tế và thềm lục địa có liên quan giữa hai nước. Ngày 9/8/1997, Hiệp định phân định ranh giới biển giữa Việt Nam và Thái Lan đã được ký kết, chấm dứt 1/4 thế kỷ tranh cãi về việc giải thích và áp dụng Luật Biển trong phân định vùng chồng lấn có liên quan giữa hai nước. Nội dung chủ yếu của Hiệp định này như sau: 

- Đường phân định là đường thẳng C-K, là đường ranh giới phân định thềm lục địa và đồng thời là ranh giới vùng đặc quyền kinh tế giữa Việt Nam và Thái Lan. 

- Trong trường hợp có cấu trúc dầu khí hoặc mỏ khoáng sản nằm vắt ngang đường ranh giới thì hai bên có trách nhiệm trao đổi thông tin, cùng thỏa thuận để khai thác các cấu trúc hoặc mỏ này một cách có hiệu quả và phân chia lợi ích công bằng. Hai bên cũng cam kết sẽ đàm phán với Malaysia về vùng chồng lấn có liên quan giữa ba bên. 

=> Đây là hiệp định phân định biển đầu tiên trong vịnh Thái Lan được ký kết, là hiệp định phân định toàn diện, tổng thể đầu tiên được ký kết tại khu vực Đông Nam Á sau khi Công ước của LHQ về Luật Biển năm 1982 có hiệu lực. Cùng với việc ký kết hiệp định này, hai bên còn đạt được thỏa thuận về hợp tác an ninh trên biển và bảo vệ nguồn tài nguyên sinh vật trong vịnh thông qua việc tổ chức tuần tra chung giữa Hải quân Thái Lan và lực lượng Cảnh sát biển Việt Nam.

=> Hiệp định cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc hợp tác và phát triển kinh tế, xã hội giữa Việt Nam và Thái Lan.