תיקון 113 שקבע את הבניית שיקול הדעת בענישה, מאפשר לבית המשפט לסטות ממתחם הענישה בשני מקרים: משיקולי שיקום ולאור הצורך בהגנה על הציבור. לכאורה ניתן היה לטעון כי לא ניתן לסטות ממתחם הענישה בעקבות הסדר טיעון. אולם, כפי שעולה מההיסטוריה החקיקתית, בד בבד עם הצעת החוק בתיקון 113, נדונה גם הצעת חוק ממשלתית בנושא הסדרי טיעון (הצעת חוק סדר הדין הפלילי (תיקון מס' 65)(הסדר טיעון), התש"ע-2010, ה"ח הממשלה 536), והיה ברור כי הצעה זו תסדיר את ההשלכות של הסדר טיעון על העונש. אולם, הצעת חוק זה לא קודמה בסופו של יום (לניתוח הצעת החוק ראו: יניב, הסדרי טיעון; דורון טייכמן, "הבניית שיקול הדעת בענישה: נקודת הראות הכלכלית", עיוני משפט לב, 649, 676 (2011), וכן: גרשון גונטובניק, "הסדרי טיעון בערעור המבטלים את הקביעות הנורמטיביות של הערכאה הדיונית: לעצור את פוטנציאל הסחף", חוקים ו', 11 (2014).
בע"פ 512/13 פלוני נ' מ"י (פורסם בנבו, 2013) להלן: עניין פלוני המאוחר או עניין הבניית העונש בהסדרי הטיעון), נקבע כי מקום שבו הוצג לבית המשפט הסדר טיעון לעניין העונש, עליו לבחון את הסדר הטיעון עומד במבחן האיזון שקבע בית המשפט בעניין פלוני המורחב, ואם כן, עליו לפעול על פי הסדר הטיעון גם אם העונש המוצע סוטה ממתחם העונש ההולם. כב' השופט, כיום המשנה לנשיאה, חנן מלצר קבע כי מתחם הענישה שקובע בית המשפט, אינו תלוי בטווח העונש עליו הסכימו הצדדים, ושונה ממנו הן בכך שטווח הענישה בהסדר הטיעון נקבע בידי הצדדים, לעומת מתחם הענישה שנקבע בידי בית המשפט, ובעיקר בכך, שמהותית, טווח הענישה המוצע בהסדר טיעון משקף את האינטרסים של שני הצדדים, ומתחם הענישה שקובע בית המשפט משקף קביעה נורמטיבית של האיזון הראוי בעיני החברה בין כלל השיקולים הרלוונטיים על פי המתכונת הקבועה בחוק.
על פי פסיקת בית המשפט העליון, יש תחילה לקבוע את מתחם העונש ההולם, שהוא הקביעה הנורמטיבית של בית המשפט, למרות ההסכמות שהתגבשו במסגרת הסדר הטיעון (ראו לעניין זה: ע"פ 8820/14 זהר שחר נ' מדינת ישראל (פורסם בנבו, 2015; עניין חסן; ע"פ 9246/12 חמאיסה נ' מדינת ישראל (פורסם בנבו, 2014). בע"פ 5953/13 מדינת ישראל נ' דוידי (פורסם בנבו, 2014, להלן: עניין דוידי). עמדה על הדברים כב' השופטת עדנה ארבל בע"פ 3856/13 שי גוני נ' מדינת ישראל (פורסם בנבו, 2014, בפסקה 12 לפסק דינה):