Kropparna av David Miller, 24, och Hannah Witheridge, 23, upptäcktes på en strand i Koh Tao den 15 september.
Metropolitan Polices flög ut förra månaden för att arbeta med thailändska polisen, som håller två burmesiska misstänkta.
De brittiska detektiverna kommer nu att sammanställa en rapport och "uppdatera Hannahs och Davids familjer", sade en talesman.
"Detektiver från Storbritannien som för närvarande är i Thailand granskar utredningen av morden på Hannah Witheridge och David Miller har slutfört sitt arbete, så långt som möjligt," Met Police sade i ett uttalande.
"De kommer nu att återvända till Storbritannien för att sammanställa sin rapport och uppdatera Hannahs och Davids familjer om sina resultat.
"Polisen vill tacka de thailändska myndigheterna för att ha underlättat besöket."
Zaw Lin och Win Zaw Htun, båda migrerande arbetare från Myanmar, även känt som Burma, påstås ha erkänt morden.
Thailändska polisen har förnekat senare rapporter om att paret, båda 21 år, sedan dess har dragit tillbaka sina bekännelser.
De två misstänkta anklagas för mordkonspiration, våldtäkt och rån, och kan ställas inför dödsstraff om de befunnits skyldiga.
Förenade kungarikets utrikesministerium uppmanade emellertid förra månaden thailändarna att uttrycka sin oro över polisutredningen.
Man förstår att farhågorna har kretsat kring kontrollen av DNA-prover från misstänkta och påståenden om deras misshandel.
Det brittiska polisbesöket kom efter att den thailändske premiärministern Gen Prayuth Chan-ocha träffade Cameron vid ett toppmöte i Italien och enades om att en delegation brittiska officerare kunde resa till Thailand.
Han hade tidigare avvisat erbjudanden om hjälp.
Han dog av drunkning och ett slag mot huvudet medan miss Witheridge från Yarmouth dog av huvudskador.
Thailändska polisen har sagt att DNA finns på ms Witheridge matchade prover tagna från de misstänkta.
Brittiska polisen kommer att återvända från Thailand efter att ha granskat en utredning av morden på två brittiska turister, har Scotland Yard sagt.