解除同居关系后小孩的抚养权归最适合抚养孩子长大的一方,,孩子的抚养权可以双方协商,签订抚养权协议书约定孩子抚养权的归属;可以向人民法院起诉,人民法院会根据最有利于未成年子女的原则和双方的具体情况判决。

法律依据

《中华人民共和国民法典》第一千零五十八条夫妻双方平等享有对未成年子女抚养、教育和保护的权利,共同承担对未成年子女抚养、教育和保护的义务。第一千零七十一条非婚生子女享有与婚生子女同等的权利,任何组织或者个人不得加以危害和歧视。不直接抚养非婚生子女的生父或者生母,应当负担未成年子女或者不能独立生活的成年子女的抚养费。