第一縱隊兩個師殲滅敵整編第二十五師一部，第二、第六、第八縱隊各一部掃蕩整編第八十三師殘部。後發現敵援兵靠近，決定不打敵第二十五師和第八十三師，全軍休整待機。5月16日亥時，將上述部署電示華野各縱隊。
同日中共中央軍委致陳毅、粟裕電指示：作戰期內及時報告第一線敵情，用AAAA級電。
5月17日中共中央致陳毅、粟裕、譚震林請轉全體指戰員電：“慶祝你們殲滅進犯軍七十四師的偉大勝利”。同日又電：“殲滅七十四師極慰”，指示集中最大兵力再殲第二十五師、第八十三師。
同日午時，與陳毅發出致中共中央軍委電，報告北線之敵第五軍、第七十五師、第十一師、第九師、第二十五師、第六十五師均南援，第八十三師、第七師靠攏北援，原定連續作戰的計劃已不好實施，決定移沂蒙路以北地區休整待機。中共中央軍委於5月18日複電指示：“殲滅七十四師後，因敵援兵已靠近，適可而止，停止攻擊二十五、八十三兩師，全軍集結休整，待機再戰，處置甚妥。”同日酉時又電指示：北麵應有八個縱隊，以使攻濰打援時有充足兵力。
同日發出華東野戰軍關於慶祝孟良崮戰役勝利的指示，指出：“孟良崮戰役的勝利，是華東戰局開始轉變的關鍵。由於敵人的恐慌與部署錯亂，造成我們殲滅更多敵人、爭取更多勝利的機會，將迫使敵人停止進攻，處於被動，我軍可從此開始爭取戰爭主動權，進入反攻。同時，此役的勝利，配合陝北、晉冀魯豫、晉察冀、東北等戰場的蓬勃發展的反攻，成為全國戰局上大轉變的開始。”
同時指出：“敵人創傷雖重，但他還有相當力量時，還是繼續反撲，今後仍要有嚴重鬥爭。不能因此次戰役的勝利，而產生盲目樂觀、驕傲輕敵等現象”。“我們如以殲滅七十四師的態度去打其他的進犯的蔣軍，謹慎小心，羊子當作虎打，就勝利更快、更徹底、更漂亮”。
5月20日華東野戰軍指揮部在山東沂水縣大崮峪召集各縱隊首長彙報，總結孟良崮戰役經驗。在講話中指出：這一戰役是一次硬仗，也是關鍵的一仗。
戰役組織指揮上的主要經驗是：在敵大軍密集、多路穩進向我軍形成包圍的嚴重形勢下，我軍如何化被動為主動，如何選擇打擊對象和出擊時機。在敵人重點進攻的高峰期，集中兵力捕殲位於敵軍密集隊形中央的第七十四師，砍掉了敵人一支最強的骨幹力量。
同日毛澤東發出致林彪、高崗並告朱德、劉少奇電，指出：“在全國各區中，就經濟論你們占第一位；就軍力論你們已占第二位（山東為第一位）”。“關內方麵，我蘇魯軍負擔最大，在他們麵前，集中了三十二個整編師八十五個旅（包括被殲者在內），直至此次殲滅七十四師，才使敵人進攻發生了困難，今後再殲二三個師（軍），即可轉入全麵反攻”。“總觀全局，目前大部分地區已轉入反攻作戰。隻待山東再打一二個勝仗，即可轉入全麵反攻”。
同日新華社發表時評《祝蒙陰大捷》，指出：“華東人民解放軍和華東解放區的人民，在全中國人民的愛國自衛戰爭中，擔負的任務最嚴重，得到的成就也最榮耀”。“這次蒙陰勝利在華東人民解放軍曆史上更有特殊意義，因為：第一，這是打擊了蔣介石今天最強大的和幾乎唯一的進攻方向；第二，這是打擊了蔣介石的最精銳部隊（四五個精銳師之一個）；第三，這個打擊是出現於全解放區全麵反攻的前夜”。
5月22日中共中央軍委致陳毅、粟裕、譚震林、陳士榘、張雲逸、饒漱石、鄧子恢、黎玉並告劉伯承、鄧小平電，指出：“殲滅七十四師，付出代價較多，但意義極大，證明在現地區作戰，隻要不性急，不分兵，是能夠用各個殲擊方法打破敵人進攻，取得決定勝利。而在現地區作戰，是於我最為有利，於敵最為不利。現在全國各戰場除山東外均已采取攻勢，但這一切攻勢的意義，均是幫助主要戰場山東打破敵人進攻。蔣管區日益擴大的人民鬥爭，其作用也是如此。
劉鄧下月出擊的作用也是如此。而山東方麵的作戰方法，是集中全部主力於濟南、臨沂、海州之線以北地區，準備用六七月時間（五月起），六七萬人傷亡，各個殲滅該線之敵。該線擊破之日，即是全局大勝之時，爾後一切作戰均將較為順利。”下一步行動，或攻濰打援，或先打第五軍，“望你們從長考慮，分析利害電告”。5月27日又電示：“應集中兵力於待機位置，待敵行動判明後，再定殲擊何部”。
5月28日華東野戰軍前委在山東沂水縣坡莊召開團以上幹部會議，討論如何徹底粉碎國民黨軍的“重點進攻”，為轉入反攻創造條件問題。會議曆時六天，於6月2日結束。
5月31日與陳毅、譚震林、陳士榘聯名發出致中共中央軍委、劉伯承、鄧小平電，報告：據檢查證實，第七十四師師長張靈甫，於5月6日下午2時，在其藏身的石洞內，被我第六縱隊特務團副團長何鳳山擊斃。
同日與陳毅、譚震林發出致中共中央並劉伯承、鄧小平電，請示劉伯承、鄧小平軍是否按原計劃出擊，以便布置配合作戰（中共中央軍委原定華東野戰軍在6月10日以後配合劉鄧軍大舉出擊）。中共中央軍委於6月1日複電指示：