Parlamentet godkände en formell inbjudan, som han måste acceptera innan han stiger upp på tronen.
Den djupt vördade kungen Bhumibol Adulyadej dog den 13 oktober och kastade Thailand i sorg.
Prinsen förväntades i stor utsträckning efterträda sin far, men ämbetsmän hade tidigare sagt att han ville skjuta upp det med minst ett år.
Det officiella skälet var att han ville ge det thailändska folket tid att sörja sin far innan han blev kung.
Korrespondenter säger att Thailand lämnades i ett udda konstitutionellt limbo som prinsen, den obestridda arvingen, borde ha efterträtt sin far omedelbart.
Tidigare har höga ämbetsmän uttryckt tvivel om hur kronprinsen kan utföra den roll som hans far spelat i 70 år.
Monarkin intar en central plats i Thailands politiska ordning. Kung Bhumibol Adulyadej hade setts som en enande figur under perioder av politisk oro, bland annat under den senaste militärkuppen 2014.
Ledaren för Thailands parlament, den nationella lagstiftande församlingen, förväntas träffa kronprinsen inom de närmaste dagarna för att formellt bjuda in honom. När kronprinsen väl har accepterat, kommer hans arv att tillkännages för allmänheten.
Men det är fortfarande oklart när detta kommer att ske.
Prem Tinsulanonda är för närvarande regent.
Thailand har sällan haft vad som skulle kunna kallas rutinmässiga kungliga arv. Det sista var för 70 år sedan, när den unge kung Ananda hittades skjuten i sitt sovrum under ännu oförklarade omständigheter.
När han dog döptes hans sorgsene bror Bhumibol till riksdagskung.
Trots privata spekulationer om utsikterna för sin populära syster Prinsessan Sirindhorn har kronprins Vajiralongkorn varit den obestridda tronarvingen sedan sin formella tillsättning 1972.
Thailändsk arvslag följer principen om primogeniture, där tronen bör gå över till den regerande kungens äldste son, men det ger också kungen möjlighet att bestämma sitt eget val. Kung Bhumibol tvekade aldrig i sitt stöd för kronprinsen.
Men kronprinsens oväntade beslut att skjuta upp tronen har gjort denna ännu en succession som har avvikit från manuset.
Hans verkliga skäl är inte kända; offentlig sorg för hans far skulle inte ha påverkats om han hade blivit smord omedelbart efter sin fars död.
Thailand har påbörjat processen att utse kronprins Maha Vajiralongkorn till landets nye kung.