Pada 14 Oktober 2004, Sihamoni dipilih oleh majlis diraja yang dianggotai sembilan orang, untuk menggantikan ayahandanya sebagai raja setelah ayahandanya turun takhta seminggu yang lalu. Perlantikan Sihamoni dipersetujui oleh Perdana Menteri Hun Sen dan pengerusi dewan negara itu, Putera Norodom Ranariddh (kakanda tiri Sihamoni), kedua-duanya anggota Majlis Privi. Sihamoni ditabalkan pada 29 Oktober 2004.[3] Sihamoni dan keluarganya telah meminta supaya istiadat pertabalan tidak dijalankan dengan terlalu megah kerana memikirkan keadaan ekonomi negara itu. Pada 29 Oktober 2014, berlangsung beberapa perayaan untuk menandakan tahun ke-10 pertabalan Sihamoni.[4]

Sihamoni masih belum berumahtangga. Ayahandanya, Norodom Sihanouk, mengatakan bahawa Sihamoni "mencintai wanita seperti adik-beradiknya".[5]