Partiet vann 37,58% av rösterna, vilket gav det en majoritet i det lägre huset på 235 av 460 platser.
Civic Platform, som ledde Polens koalitionsregering under de senaste åtta åren, vann 138 platser eller 24,09 %.
Det är första gången ett enda parti har vunnit tillräckligt med röster för att styra ensam sedan demokratin återupprättades 1989.
Korrespondenterna säger att det EU-skeptiska partiet Law and Justice (PiS), som leds av Jaroslaw Kaczynski, lyckades locka röster från personer som känner sig utestängda från landets ekonomiska tillväxt.
Det erbjöd högre barnomsorgsförmåner och skattelättnader för de mindre välbärgade.
Dess anti-immigrerande hållning verkar sannolikt leda till att den i framtiden hamnar i strid med Europeiska kommissionen när det gäller migrantkvoterna.
Kaczynski, 66 år, var inte premiärminister och nominerade i stället Beata Szydlo, en relativt okänd släkting, som partiets val till posten.
Den 52-årige gruvarbetarens dotter ses som ett mer moderat ansikte för att leda den nya regeringen, rapporterar BBC:s Adam Easton i Warszawa.
Några observatörer sade dock att Kaczynski - tvillingbror till Polens framlidne president Lech - kunde ta på sig det bästa jobbet själv under de kommande månaderna.
Polen återgår till konservativa rötter
Polens val: Konservativ svänggrepp media
Utgående statsminister Ewa Kopacz, från Civic Platform, har redan accepterat nederlag.
Tre andra partier vann också tillräckligt med röster för att få platser i parlamentet: ett nytt högerparti under ledning av rockstjärnan Pawel Kukiz med 8,8 %; ett nytt affärsvänligt parti, moderna Polen, med 7,6 %; och det agrariska polska folkpartiet med 5,13 %.
PiS ligger nära landets mäktiga romersk-katolska kyrka och har lovat ökade förmåner och skattelättnader.
EU stöder ett förbud mot aborter och in vitro-befruktning och anser att en stark Nato är nödvändig för att motverka det upplevda hotet från Ryssland.
Medborgarplattformen har å sin sida eftersträvat närmare förbindelser med EU.
Polens konservativa Law and Justice parti vann tillräckligt med röster i söndags parlamentsval för att styra ensam, slutresultat visar.