De två presidenterna har avslutat tisdagens formella samtal i Kreml. De har bland annat rört Kinas så kallade fredsförslag för Ukraina. Men en rad avtal har också undertecknats.
I en gemensam deklaration uttrycker länderna en oro för NATO:s växande närvaro i Asien.
"Parterna uttrycker stor oro över den pågående förstärkningen av Natos band med länderna i Asien och Stillahavsområdet i militär- och säkerhetsfrågor", står det.
Samtidigt anklagar de USA för att undergräva den globala och regionala säkerheten – "för att säkra landets ensidiga militära fördel".
Putin och Xi säger sig också vara överens om att kärnvapenkrig inte finns på kartan:
"Det finns inga vinnare i ett kärnvapenkrig, och det får aldrig släppas lös".
Putin har flera gånger det senaste året använt hotfull retorik kring kärnvapen.
Kinas "fredsförslag"
Efter dagens samtal säger Xi att Peking stödjer en diplomatisk lösning på konflikten i Ukraina.
Kinas förslag består av tolv punkter som bland annat manar till dialog och respekt för alla länders territoriella suveränitet. Vad det innebär i praktiken, när Ryssland har annekterat och ockuperat stora delar av Ukraina, framgår dock inte.
Kina framställer sig självt som en neutral part i fråga om kriget, vilket ifrågasätts på annat håll – USA:s utrikesminister Antony Blinken har tidigare sagt att Xis besök visar att Kina inte har tänkt hålla Ryssland ansvarigt för de många förbrytelser som har begåtts i Ukraina.
Kinas medling avfärdas
Även John Kirby, talesperson för Vita husets nationella säkerhetsråd, avfärdar Kinas medling.
– Jag tror inte att man rimligen kan se på Kina som opartiskt på något sätt, säger han på tisdagen.
Enligt nyhetsbyrån AP hävdar Putin att "Kinas förslag kunde fungera som grund för en fredlig uppgörelse i Ukraina när väst är redo för det".
Däremot gör han gällande att Ukraina och Ukrainas allierade hittills inte har visat något intresse för det.
Samtidigt nämnde inte Putin med ett ord att det är Ryssland som attackerat Ukraina.
Den ukrainske presidenten Volodymyr Zelenskyj säger att Ukraina har bjudit in Kina för samtal och väntar på ett svar från Peking.
"Meningsfulla samtal"
Hårdfört styrda Kina och Ryssland söker sig närmare varandra för att gemensamt kunna hålla emot ett västligt inflytande. När Ryssland har belagts med omfattande sanktioner från väst har landets ekonomiska samarbete med Kina trappats upp. Bland annat uppges gasexporten österut ha ökat snabbt när kranarna västerut skruvats åt.
Tisdagens samtal ska bland annat ha resulterat i en överenskommelse om att leverera rysk gas till Kina via en gasledning från Sibirien.
Putin menar att det ekonomiska samarbetet länderna emellan är "en prioritet" för Ryssland. Även Kinas president vill "stärka samordningen och samarbetet med Ryssland".
– Ett mycket meningsfullt och uppriktigt utbyte av åsikter angående utsikterna för utvecklingen av de rysk-kinesiska relationerna har precis ägt rum, säger Putin till rysk statlig tv.
"Kära vänner"
Redan under måndagen hade Xi och Putin ett flera timmar långt samtal, där de titulerade varandra som "käre vän". Putin följde också Xi till bilen efter mötet, vilket beskrivs som ett ovanligt tilltag.
Tidigare under tisdagen, Xis andra dag på besök i Moskva, möttes de två ledarna i koreograferad pompa och ståt i Kreml, gåendes på röda mattor under åsyn av soldater i givakt.
Xi Jinping har också bjudit Vladimir Putin till Kina senare i år, för att delta i ett större möte om Kinas globala infrastruktur- och handelsprojekt Ett bälte, en väg.