I och med söndagens återval skrotar partiet den gräns på två femåriga mandatperioder som varit rådande sedan 1982. Den 69-årige Xi cementerar därmed sin position som Kinas mäktigaste ledare sedan Mao Zedong.
– Jag vill rikta ett uppriktigt tack till hela partiet för ert förtroende, sade Xi Jinping till ett samlat pressuppbåd i Folkets stora hall i Peking.
Flera av Xis närmaste allierade valdes in i partiets högst beslutande organ, politbyråns sju ledamöter starka ständiga utskott.
Li Qiang, partisekreterare i Shanghai och nära lierad med Xi, tar över som utskottets nummer två. Han ser därmed ut att bli ny premiärminister.
De övriga nya ledamöterna Ding Xuexiang, Cai Qi och Li Xi är även de nära bundsförvanter till presidenten.
Stärker sitt grepp
– Det är Xis folk raktigenom, säger Alfred Wu Muluan, Kinaexpert på National university i Singapore, till nyhetsbyrån AFP.
Xi Jinping kom till makten 2012 och väntas av en del bedömare försöka sitta kvar livet ut. Söndagens utnämningar är enligt Wu Muluan en signal om hans ambition att sitta kvar bortom sin tredje mandatperiod. Han får medhåll av Neil Thomas, Kinaanalytiker på Eurasia group.
– Det nya utskottet är en slutgiltig bekräftelse på att Xi har konsoliderat makten i toppen av Kommunistpartiet på ett sätt som inte har skådats sedan Maos tid, säger han till AFP.
Redan under lördagen kom indikationer på att presidenten skulle möblera om i den yttersta toppen för att stärka sitt grepp om partiet. Då petades fyra ledamöter, däribland andranamnet Li Keqiang och Wang Yang.
De båda männen tillhörde en gruppering med koppling till Kommunistpartiets ungdomsförbund, som ses som konkurrenter till Xi Jinpings egen falang.
Xis patriarkat
Årets kongress blev historisk ur ytterligare en synpunkt. För första gången på 25 år blir politbyrån, partiets verkställande utskott, helt utan kvinnliga ledamöter. Detta sedan den tidigare politbyråns enda kvinnliga ledamot, Sun Chunlan, går i pension.
Av de 205 medlemmarna i Kommunistpartiets nya centralkommitté är endast elva kvinnor.
På söndagsmorgonen skickade Rysslands president Vladimir Putin sina "varmaste gratulationer" till Xi Jinping, enligt ett uttalande från Kreml.
Putin sade sig vidare se fram emot att ytterligare fördjupa relationen mellan länderna, som i februari undertecknade ett avtal om ett "partnerskap utan gränser".