まったく問題ないんじゃかろうか。
例えばそのヴァンパイアがライバル的なポジションであるならモヤモヤが残るけど、でも、おそらく作者のキャラクターに対する考えが引っかかってるだけじゃないかなと。
言ってしまえば「海賊船でのヴァンパイアとの一戦」は、これって単に「ヴァンパイアのキャラクター性を紹介する場面」であって、総じて展開はライバルや仇敵のような「かつて敵であった人物が味方になる」という展開ではないですね。
ヴァンパイアと主人公の間に何の確執もないし、因縁もなさそうだし、これと言ったドラマも取り逃がすラストとは言え海賊船のシーン内で完結してるし。
つまり、「主人公が本来倒すべき敵」の前ではヴァンパイアと主人公は戦う理由もないし、その必要もない状態。
なら、逆に理由も必要もないのに戦い始めたら、それこそ変じゃないかな。
ヴァンパイアというキャラの性質は「海賊」の一件で説明されているから、「主人公が本来倒すべき敵」を前に共闘を選択するのは十分ありだろうと思う。

「相手が改心してない限り」と書いてあるけど、別に主人公が絶対正義というわけではないので、これは逆もあるって考えれば選択肢が増えるんじゃないでしょうか。
すなわち「主人公がヴァンパイアを理解する」というもの。
だって、ヴァンパイアにとってはただの捕食行動だもの。人間にとっては脅威だけど、人間社会の害悪を率先して狙ってるならいいヤツじゃん。
むしろ、捕食行動ですらなく敵を倒そうとしてる主人公のほうが生物的にはおかしくて、それを正当化しようもんならエゴイストでしょう。
でも人間はそこまで達観して割り切ることも出来ないんで、最初は対立するけど終盤ではヴァンパイアに論破されて主人公は考えを改めることになる。
とまあ、
スレ主さんはことさら主人公さげに拒否感があると感じるので、これは単なる一例でディスではないですよと念を押しますが、
「相手が改心」ではない方法もあるし、今回の例は「主人公の考えが変わる」ですが、そのどちらでもない場合でも、「共闘して目的を達したあと、逃げられた・逃げた」とか、相手が人間を超越する存在であった場合は上の立場から「目的を達したら貴様を殺してやろうと思っていたが、興ざめだ」とか一方的に戦闘を回避させられるし、最初に書いたとおり、ライバルや仇敵なポジションではないキャラクターに見えるので、「決着」という意味での戦闘は不要だと思う。

ただ、再会していきなり共闘ってのも不自然かなぁと思うのであれば、
＞最初の戦いは偶然勝てたから、再戦すれば技を見切られている主人公にもう勝ち目はないという状況なので、共闘後の再戦も躊躇われます。
前述した通り戦闘はヴァンパイアが一方的に終わらせられる（こともできる）ので、
技も見切られ勝ち筋はなく、絶望的な状況で主人公は成す術なくヴァンパイアに止めを刺されそうになる。しかし最後の一撃は主人公の前で静止しヴァンパイアは「私は害悪なる人間しか食わぬ」と言って戦いを切り上げる。
つまりヴァンパイアも「主人公が本来倒すべき敵」を狙ってるのだと悟って、主人公は食い下がり妥協点として共闘することになる。
って感じで、戦闘させたいなら一度戦闘させちゃえばいいんじゃないかなと。その勝敗は別にどうでもいいものなので負けても何も問題ないのでは。

また、主人公を不自然無く勝利させたい場合は、状況を利用するのが良いのではないでしょうか。
以前は船上でしたから、まあ設定を何も知らんし魔法があるかどうか使えるのかどうかもわかりませんが、船上での戦闘と洞窟内での戦闘では違う結末になっても不自然ではないでしょう。
「前は船上だから使えなかった」という奥の手でもあれば、それで問題なく勝利させられるのでは。