毛澤東、朱德在龍江書院歷史性的會見，開創了井岡山鬥爭的新階段。就是在這次會見中，兩軍負責人就會師後的部隊組編問題進行了專門的磋商。
毛澤東首先介紹井岡山根據地的鬥爭情況，他說：「以寧岡為中心的羅霄山脈中段是積蓄和發展革命力量的好地方，今後我們要齊心協力把這個根據地建設好，在這個基礎上不斷發展壯大革命力量。」同時，他熱情地提議：「趁著五四紀念日，兄弟部隊和附近群眾開個熱鬧的聯歡大會，慶祝兩軍勝利會師。」說著，轉過身吩咐何長工趕緊去負責大會的準備工作，特彆強調要多發動些群眾來參加。
朱德贊成毛澤東的意見，並說：「現在兩支部隊合在一起有一萬多人，儘快統一指揮非常必要，我看可以合編一個軍。」
毛澤東贊同地點點頭。
接下來，大家就部隊的番號展開了熱烈的討論。按說，這是全國第一支軍級建制的工農武裝，稱第一軍最恰當。但朱德提議：「兩支部隊人員來自四面八方，加上部隊中的主力又都是原來第四軍的老底子，為了表示我們繼承北伐時期『鐵軍』的光榮傳統，我看乾脆就叫中國工農革命軍第四軍吧。」
「取名『第四軍』好。敵人聽說了『第四軍』，以為起碼還有『第一軍』、『第二軍』、『第三軍』。這樣可以虛張聲勢，嚇唬嚇唬敵人。」其他同志都表示贊成。
就這樣，決定組建中國工農革命軍第四軍，同時確定了有關領導人選。朱德任軍長，毛澤東任黨代表。
4月底，召開工農革命軍第四軍黨的第一次代表大會，選舉產生了第四軍第一屆軍事委員會，選舉毛澤東擔任軍委書記，朱德、陳毅、王爾琢、龔楚等為委員。
5月2日，毛澤東以第四軍軍委書記名義，寫報告給江西省委和中共中央，概括地介紹了兩軍會師和部隊合編的情況。
5月4日，陽光明媚，春風蕩漾，寧岡礱市沉浸在一派喜氣之中。龍江河西岸的沙洲上，一個用許多禾桶、門板搭起的堅實的主席台，被無數紅旗簇擁著，上方一塊紅色橫幅上寫著一排大字：「慶祝兩軍會師和四軍成立大會。」
一大早，工農革命軍和從四面八方趕來的群眾、赤衛隊員共兩萬多人，熙熙攘攘地擁進了會場。
上午10時，毛澤東、朱德、陳毅、王爾琢和黨政軍各方面的代表登上了主席台。
大會的司儀是何長工，執行主席為陳毅。
當何長工宣布慶祝大會開始時，歡呼聲、口號聲、鞭炮聲、鑼鼓聲，頓時響徹雲霄。
陳毅首先莊嚴宣布：根據四軍軍委決定，全體部隊改編為中國工農革命軍第四軍。按照原定計畫，擬編成二個師六個團，另加一個教導大隊。朱德部編入第十師，毛澤東部編入第十一師，湘南各縣農軍分別編入兩師中。但因湘南農軍編入兩師中有困難，太雜，所以此時補建了第十二師。
工農革命軍第四軍序列是：軍長：朱德黨代表：毛澤東參謀長：王爾琢教導大隊大隊長兼士兵委員會主任：陳毅第十師師長：朱德（兼）黨代表：宛希先第二十八團團長：王爾琢黨代表：何長工第一營營長：林彪黨代表：熊壽祺第二營營長：袁崇全（後叛變）黨代表：杜松柏（後叛變）第三營營長：蕭勁黨代表：吳弼第二十九團團長：胡少海黨代表：龔楚（後叛變）第一營營長：朱舍我黨代表：×××第二營營長：李光化黨代表：胡世儉第三營營長：蕭榮標黨代表：彭曬第三十團團長：劉之至黨代表：×××第十一師師長：張子清（因負傷由毛澤東兼代）黨代表：何挺穎第三十一團團長：張子清（兼）黨代表：何挺穎（兼）第一營營長：員一民陳毅安（後）黨代表：毛澤覃第三營營長：陳東日黨代表：伍中豪黨代表：楊岳彬（後叛變）第三十二團團長：袁文才黨代表：陳東日第一營營長：袁文才（兼）黨代表：陳東日（兼）第二營營長：王佐黨代表：康健第三十三團團長：鄧允庭黨代表：鄺朱權第十二師師長：陳毅（兼）黨代表：鄧宗海第三十四團團長：鄧宗海（兼）黨代表：劉泰第三十五團團長：黃克誠黨代表：李一鼎第三十六團團長：李奇中黨代表：黃義藻在雷鳴般的掌聲中，軍長朱德首先講話。他熱情洋溢地說：「我們黨領導的兩支革命武裝的會合，意味著中國革命的新起點。參加這次勝利會師大會的同志們，一定都很高興。可是，敵人卻在那裡難過。那麼，就讓敵人難過去吧。我們不能照顧他們的情緒，我們將來還要徹底消滅他們呢！這次勝利會師，我們的力量大了，又有井岡山作為根據地，我們就可以不斷地打擊敵人，不斷地發展革命。」他希望兩支部隊會師後，加強團結，提高戰鬥力。並向群眾保證：紅軍一定保衛紅色根據地，保衛群眾利益。
朱德的話音剛落，就響起了熱烈的掌聲。
黨代表毛澤東接著講話。他指出這次會師是具有歷史意義的。同時分析了會師後的光明前途。他說，我們軍隊不光要打仗，還要發動群眾，組織群眾。現在我們的部隊雖然在數量上、裝備上不如敵人，但是我們有馬列主義，有群眾的支持，不怕打不敗敵人。敵人並沒有孫悟空的本事，即使有，我們也有辦法對付他們。因為我們有如來佛的本事，他們總是逃不出如來佛的手掌！我們要善於找敵人的弱點，然後集中兵力專打這一部分。十個指頭有長短，荷花出水有高低，敵人也是有弱有強。我們抓住敵人的弱點，狠狠打一頓，打勝了，立刻分散，躲到敵人背後去「捉迷藏」。這樣，我們就能掌握主動權，把敵人放在我們手心裡玩。毛澤東這一精闢形象的分析，深入淺出地解答了大家所關心的問題，說得大家心花怒放，信心倍增。
四軍參謀長王爾琢講了搞好軍民關係的問題，各方面的代表也相繼講話，大家都熱烈祝賀兩軍勝利會師和四軍的成立。
5月25日，中共中央發布《軍事工作大綱》，規定「在割據區域所建立之軍隊，可正式定名為紅軍，取消以前工農革命軍的名義」。於是，中國工農革命軍第四軍改名為中國工農紅軍第四軍，簡稱紅四軍。
此時，井岡山「人口不滿兩千，產谷不滿萬擔，軍糧全靠寧岡、永新、遂川三縣輸送」。由於兩軍會合後聚集的部隊過多，給養十分困難。5月底，紅四軍軍委決定撤銷師的番號，軍部直屬四個團：第二十八團、二十九團、三十一團、三十二團，另加一個特務營，營長宋喬生。原來以湘南農軍編成的第三十團、三十三團、三十四團、三十五團、三十六團，在各縣領導幹部的帶領下，返回湘南。結果，這些部隊分散到敵人兵力強大的湘南各縣農村去，先後遭到失敗。朱德後來在談到這件事時曾痛心地說：「對於保護革命種子上，給了我們很大的經驗。當時，主要幹部的地方觀念也很重，一方面吵著要回去，一方面也準備要回去，那時克服農民意識成為很重要的一件事。」
朱毛會師和紅四軍的成立，為中國革命樹起了一塊新的里程碑。由中國共產黨領導的這兩支具有北伐戰爭傳統和戰鬥力很強的部隊聚集到一起，「不僅對當時堅持井岡山區的鬥爭而且對以後建立和擴大農村革命根據地，堅決走農村包圍城市的革命道路，推動全國革命事業的發展，產生了極其深遠的影響」。
為了紀念這次具有偉大歷史意義的會師，朱德曾欣然賦詩：
紅軍薈萃井岡山，主力形成在此間。
領導有方在百鍊，人民專政靠兵權。