Hun Sens kambodjanska folkparti (på engelska förkortat CPP) vann alla platser utom fem i underhuset i valet i juli.
Valet var hårt ifrågasatt i omvärlden sedan det viktigaste oppositionspartiet förbjudits att delta.
EU, USA och andra västländer vägrade skicka valobservatörer, då de menade att valet saknade förutsättningar för att klassas som fritt och rättvist.
Hun Manet, som tidigare tjänat som landets arméchef, valdes enhälligt i landets huvudstad Phnom Penh på tisdagen.
– I dag är en historisk dag för Kambodja, kommenterade den nye premiärministern resultatet av omröstningen.
Hans far Hun Sen, en före detta kadett i de Röda khmererna, har med 38 år vid makten varit den längst sittande ledaren i Asien.