非法同居所生的子女，解除同居关系后，仍然是双方的子女。根据婚姻法的规定，非法同居所生子女适用婚生父母子女关系。
子女抚养的处理原则是，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，原则上应由母方抚养，如父方条件好，母方同意，也可由父方抚养。子女为限制民事行为能力人的，应征求子女本人的意见。一方将未成年的子女送他人收养，须征得另一方的同意。
一、两周岁以下的子女的抚养权由女方抚养。
但如女方有以下情形之一的，也可随父方生活：
1. 患有久治不愈的传染性疾病或其他严重疾病，子女不宜与其共同生活的;
2. 有抚养条件不尽抚养义务，而父方要求子女随其生活的;
因其他原因，子女确无法随母方生活的;
二、满两周岁的子女，根据有利于孩子成长的原则判定
两周岁后的子女由谁抚养的问题，首先应由父母双方协商确定，协商不成的，由人民法院根据双方的情况判决。双方的情况包括，经济收入状况、教育情形及身体健康状况等因素，选择优于孩子成长的一方抚养孩子。
满10周岁的子女，随哪一方生活，应优先考虑该子女的意见。
法律依据：
《中华人民共和国婚姻法》第二十五条
非婚生子女享有与婚生子女同等的权利，任何人不得加以危害和歧视。
不直接抚养非婚生子女的生父或生母，应当负担子女的生活费和教育费，直至子女能独立生活为止。
《最高人民法院关于人民法院审理离婚案件处理子女抚养问题的若干具体意见》第一条
两周岁以下的子女，一般随母方生活。母方有下列情形之一的，可随父方生活：
（1）患有久治不愈的传染性疾病或其他严重疾病，子女不宜与其共同生活的；
（2）有抚养条件不尽抚养义务，而父方要求子女随其生活的；
（3）因其他原因，子女确无法随母方生活的。