นโยบายไม่เข้าร่วมกับฝ่ายใดของพระนโรดม สีหนุเกิดขึ้นหลังจากการประชุมที่เจนีวา ก่อนหน้านี้ พระองค์เคยสนใจจะนำกัมพูชาเข้าร่วมกับซีโต้ ซึ่งต้องการรวมกัมพูชา ลาวและเวียดนามใต้เข้าในสนธิสัญญาด้วย แต่หลังจากการพบปะกับเยาวหราล เนห์รู นายกรัฐมนตรีอินเดียและอู นุ นายกรัฐมนตรีพม่า พระองค์จึงตัดสินใจใช้นโยบายไม่ฝักใฝ่กับฝ่ายใดและปฏิเสธการเข้าร่วมกับซีโต้ นอกจากนั้น พระนโรดม สีหนุยังไม่พอใจที่สหรัฐสนับสนุนไทยและเวียดนามใต้มากกว่ากัมพูชา

ในการประชุมบันดุง พ.ศ. 2498 พระนโรดม สีหนุได้พบปะกับโจว เอินไหล นายกรัฐมนตรีจีนและฝั่ม วัน ดง รัฐมนตรีกระทรวงการต่างประเทศของเวียดนามเหนือ ทั้งสองประเทศให้การรับรองว่าจะเคารพเอกราชและอธิปไตยของกัมพูชา ประสบการณ์ที่พระองค์ต่อสู้กับฝรั่งเศส ทำให้พระองค์เห็นว่าสหรัฐเป็นเช่นเดียวกับฝรั่งเศสที่เข้ามาแทรกแซงกิจการภายในของประเทศในอินโดจีน และสนับสนุนการขยายอำนาจของไทยและเวียดนามใต้

ประเทศจีนสนับสนุนนโยบายไม่ฝักใฝ่ฝ่ายใดของกัมพูชาเพราะเป็นการป้องกันไม่ให้สหรัฐเข้ามามีอิทธิพลเหนือกัมพูชา เมื่อโจว เอินไหลเดินทางไปพนมเปญใน พ.ศ. 2499 ได้มีการพูดคุยเกี่ยวกับชาวกัมพูชาเชื้อสายจีนประมาณ 300,000 คนให้เข้าร่วมในการพัฒนาชาติกัมพูชาและได้สิทธิเป็นพลเมืองกัมพูชา ความจงรักภักดีของชาวกัมพูชาเชื้อสายจีนนี้เป็นจุดที่อ่อนไหวของความสัมพันธ์ระหว่างจีนและกัมพูชา เมื่อเกิดความขัดแย้งระหว่างจีนและสหภาพโซเวียต พระนโรดม สีหนุเลือกเข้าข้างจีน ใน พ.ศ. 2498 พระนโรดม สีหนุเดินทางไปสหรัฐเพื่อเจรจาขอความช่วยเหลือทางทหาร มีการจัดตั้งที่ปรึกษาทางทหารของสหรัฐในพนมเปญ เพื่อให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการฝึกทหารและการใช้อาวุธที่ได้รับจากสหรัฐ เมื่อ พ.ศ. 2503 ความช่วยเหลือจากสหรัฐคิดเป็นร้อยละ 30 ของงบประมาณทางทหารของกัมพูชา เนื่องจากความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างสหรัฐที่เป็นที่ปรึกษากับเจ้าหน้าที่ทหารของกัมพูชา ทำให้พระนโรดม สีหนุระแวงว่าฝ่ายทหารที่นำโดยลน นลจะมีอำนาจมากเกินไป

ความขัดแย้งระหว่างกัมพูชากับสหรัฐเกิดจากการที่สหรัฐและเวียดนามใต้ละเมิดอธิปไตยของกัมพูชา โดยข้ามแดนมาโจมตีทหารเวียดกงและทิ้งระเบิดในกัมพูชา นอกจากนั้น พระนโรดม สีหนุยังระแวงว่าสหรัฐจะโค่นล้มรัฐบาลของพระองค์เพื่อตั้งรัฐบาลใหม่ที่นิยมตะวันตกมากกว่า ดังที่ปรากฏใน พ.ศ. 2502 ที่มีการจับกลุ่มผู้สมรู้ร่วมคิดในแผนบางกอก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นผู้ที่ใกล้ชิดกับสหรัฐ เช่น ซ็อม ซารี ผู้นำกองทหารเขมรเสรีฝ่ายขวาในเวียดนามใต้ เซิง งอกทัญ นักชาตินิยมรุ่นแรกๆที่เคยลี้ภัยเข้ามาในไทย และดาบ ฌวน ผู้มีอิทธิพลในจังหวัดเสียมราฐ นอกจากนั้นยังกล่าวหาว่าดาบ ฌวนต้องการจัดตั้งรัฐอิสระที่ประกอบด้วยเสียมราฐ กำปงธมและบางส่วนของลาวใต้ที่อยู่ภายใต้อิทธิพลของเจ้าบุญอุ้ม ณ จำปาศักดิ์ ผู้นำลาวฝ่ายขวา

พระนโรดม สีหนุมองว่ารัฐบาลเวียดนามใต้ไม่มีความมั่นคงและสุดท้ายเวียดนามเหนือจะชนะสงคราม ทำให้พระองค์ตัดสินใจสนับสนุนเวียดนามเหนือ นอกจากนั้น กัมพูชายังเป็นชาติแรกที่ยอมรับรัฐบาลของเวียดกงที่จัดตั้งขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2512 ใน พ.ศ. 2508 พระนโรดม สีหนุได้เจรจากับจีนและเวียดนามเหนือ เมื่อเวียดนามเหนือและเวียดกงถูกบีบจนต้องย้ายฐานที่ตั้งเข้ามาในกัมพูชา พระนโรดม สีหนุอนุญาตให้เวียดกงเข้ามาได้ และยอมให้ใช้ท่าเรือขนส่งอาวุธและอุปกรณ์ทางทหารให้แก่เวียดกง ทำให้กัมพูชาเข้าไปพัวพันกับสงครามเวียดนามมากขึ้น