Styret blir i samarbete med V, C och MP – och de två KD-rebellerna.
KD var inför måndagens omröstning i kommunfullmäktige tänkt att styra i minoritet med M och L. Koalitionen skulle få stöd av SD och det lokala Realistpartiet.
Men kristdemokraterna David Winerdal och Martin Ahlman valde att rösta med de rödgröna partierna.
– Jag kan inte stödja mitt eget parti när man söker stöd av Sverigedemokraterna och Realistpartiet, sade Ahlman under sammanträdet enligt Dagens Nyheter.
Winerdal, som tidigare sagt att han vägrar ta stöd av SD, fick lämna som gruppledare för KD kort efter valet.
I och med vändningen blir Boel Godner kvar som kommunstyrelsens ordförande, en post hon haft sedan 2011. Hon berättar för Länstidningen att det gått fort på slutet.
– Nu måste vi sätta oss i förhandlingar om budget och lite annat, om organisation och poster. Jag tror att det kommer att gå jättebra. Alla är överens om att det här är för Södertäljes bästa, säger hon till tidningen.
Södertälje har den senaste tiden skakats av ett eskalerande gängvåld med flera dödsskjutningar.