1、解除非法同居关系孩子的抚养权先由双方当事人进行协商，协议达成一致，按照协议的约定；协商不成的，可以向人民法院起诉请求人民法院判决，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。
2、法律依据：
《最高人民法院关于适用<中华人民共和国民法典>婚姻家庭编的解释(一)》第三条，当事人提起诉讼仅请求解除同居关系的，人民法院不予受理；已经受理的，裁定驳回起诉。当事人因同居期间财产分割或者子女抚养纠纷提起诉讼的，人民法院应当受理。
《中华人民共和国民法典》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。
非法同居并不被法律所保护，但是没有法律直接规定婚前同居属于非法。非法同居只是被人们的一种误读。非法同居关系虽然是不受法律所保护，但这样的关系尚不构成犯罪，因此也就不会追究当事人的刑事责任。但如果一方有配偶者与他人同居的话，就可能涉嫌构成在重婚罪。
因恋爱关系破裂导致的分手协议约定女方人流引产时，男方赔偿是否有效的问题。经过协商和双方家长见证，男女双方签订分手协议书，约定阿军承担阿芬怀孕至小孩出生期间的一切费用，并同意支付人流或引产的相关费用。阿芬流产后，阿军未履行协议约定的义务，被法院判决承担
不自愿同居的犯罪行为认定及相关的法律规定。不自愿同居属于非法拘禁罪，可能面临刑事处罚。非法同居关系与事实婚姻有所不同，前者是不符合法定条件的两性结合，后者则是符合结婚实质要件但未登记。对于不同时间段的非法同居关系，处理方式也有所区别。
事实婚姻的相关规定。对于未按婚姻法规定办理结婚登记的男女，在特定时间点之前或之后的，根据是否满足结婚实质要件，有不同的处理方式。之前共同生活的可视为事实婚姻处理；之后的若未能补办结婚登记，则按解除同居关系处理。
解除同居关系并不一定要法院判决的，如果双方协商一致的，可以通过协议的方式解除同居关系的。第一条 当事人起诉请求解除同居关系的，人民法院不予受理。但当事人请求解除的同居关系，属于婚姻法第三条、第三十二条、第四十六条规定的"有配偶者与他人同居"的，人民法院
