根据最高人民法院有关司法解释的规定，对非法同居关系的双方应作如下处理：
1、未办理结婚登记而以夫妻名义同居生活的男女，一方要求“离婚”或者解除同居关系的，经查确属非法同居关系的，应一律判决予以解除。
2、法院审理非法同居关系的案件，如涉及非婚生子女抚养和财产分割问题，应一并予以解决。具体分割财产时，应照顾妇女、儿童的利益，考虑财产的实际情况和双方的过错程度，妥善解决。
3、 解除非法同居关系时，双方所生的非婚生子女，由哪一方抚养，双方协商;协商不成时，应根据子女的利益和双方的具体情况判决。哺乳期内的子女，原则上应由女方抚养，如父方条件好，母方同意，也可由父方抚养。子女为已满10周岁未成年人的，应征求子女本人的意见;一方将未成年人的子女送养他人的，应征求另一方的同意。
4、解除非法同居关系时，同居生活期间双方共同所得的收入和购置的财产，按一般共有财产分割。一方自愿赠送给对方的财物一般不能索回;一方向另一方索取的财物，解除非法同居关系时，如非法同居的时间不长，或者索要的财物造成对方生活困难的，可酌情返还。
5、解除非法同居关系时，同居期间为共同生产、生活而形成的债权、责务可按共同债权、债务处理。即由法院根据各方经济条件和子女利益决定承受的份额，如双方经济条件相同或者基本相似，应均等分享债权和分担债务。
6、解除非法同居关系时，一方在共同生活期间患有严重疾病未治愈的，分割财产时，应予以适当照顾，或者由一方予以一次性的经济帮助。
7、共同生活期间一方死亡，另一方要求继承死者遗产的，可根据《继承法》第14条的规定办理，即“对继承人以外的依*被继承人(死者)扶养的缺乏劳动能力又没有生活来源的人，或者承受人以外的对被承受人抚养较多的人，可以分给他们适当的遗产。”
8、法院在审理非法同居关系的案件时，对违法情况严重的，应按照《婚姻法》、《民法通则》和其他法律、法规的有关规定，给予适当的民事制栽。
参考资料：http://www.lawtime.cn/info/hunyin/hunwaitongji/2010092053349.html