毛泽东、朱德在龙江书院历史性的会见，开创了井冈山斗争的新阶段。就是在这次会见中，两军负责人就会师后的部队组编问题进行了专门的磋商。
毛泽东首先介绍井冈山根据地的斗争情况，他说：“以宁冈为中心的罗霄山脉中段是积蓄和发展革命力量的好地方，今后我们要齐心协力把这个根据地建设好，在这个基础上不断发展壮大革命力量。”同时，他热情地提议：“趁着五四纪念日，兄弟部队和附近群众开个热闹的联欢大会，庆祝两军胜利会师。”说着，转过身吩咐何长工赶紧去负责大会的准备工作，特别强调要多发动些群众来参加。
朱德赞成毛泽东的意见，并说：“现在两支部队合在一起有一万多人，尽快统一指挥非常必要，我看可以合编一个军。”
毛泽东赞同地点点头。
接下来，大家就部队的番号展开了热烈的讨论。按说，这是全国第一支军级建制的工农武装，称第一军最恰当。但朱德提议：“两支部队人员来自四面八方，加上部队中的主力又都是原来第四军的老底子，为了表示我们继承北伐时期‘铁军’的光荣传统，我看干脆就叫中国工农革命军第四军吧。”
“取名‘第四军’好。敌人听说了‘第四军’，以为起码还有‘第一军’、‘第二军’、‘第三军’。这样可以虚张声势，吓唬吓唬敌人。”其他同志都表示赞成。
就这样，决定组建中国工农革命军第四军，同时确定了有关领导人选。朱德任军长，毛泽东任党代表。
4月底，召开工农革命军第四军党的第一次代表大会，选举产生了第四军第一届军事委员会，选举毛泽东担任军委书记，朱德、陈毅、王尔琢、龚楚等为委员。
5月2日，毛泽东以第四军军委书记名义，写报告给江西省委和中共中央，概括地介绍了两军会师和部队合编的情况。
5月4日，阳光明媚，春风荡漾，宁冈砻市沉浸在一派喜气之中。龙江河西岸的沙洲上，一个用许多禾桶、门板搭起的坚实的主席台，被无数红旗簇拥着，上方一块红色横幅上写着一排大字：“庆祝两军会师和四军成立大会。”
一大早，工农革命军和从四面八方赶来的群众、赤卫队员共两万多人，熙熙攘攘地拥进了会场。
上午10时，毛泽东、朱德、陈毅、王尔琢和党政军各方面的代表登上了主席台。
大会的司仪是何长工，执行主席为陈毅。
当何长工宣布庆祝大会开始时，欢呼声、口号声、鞭炮声、锣鼓声，顿时响彻云霄。
陈毅首先庄严宣布：根据四军军委决定，全体部队改编为中国工农革命军第四军。按照原定计划，拟编成二个师六个团，另加一个教导大队。朱德部编入第十师，毛泽东部编入第十一师，湘南各县农军分别编入两师中。但因湘南农军编入两师中有困难，太杂，所以此时补建了第十二师。
工农革命军第四军序列是：军长：朱德党代表：毛泽东参谋长：王尔琢教导大队大队长兼士兵委员会主任：陈毅第十师师长：朱德（兼）党代表：宛希先第二十八团团长：王尔琢党代表：何长工第一营营长：林彪党代表：熊寿祺第二营营长：袁崇全（后叛变）党代表：杜松柏（后叛变）第三营营长：萧劲党代表：吴弼第二十九团团长：胡少海党代表：龚楚（后叛变）第一营营长：朱舍我党代表：×××第二营营长：李光化党代表：胡世俭第三营营长：萧荣标党代表：彭晒第三十团团长：刘之至党代表：×××第十一师师长：张子清（因负伤由毛泽东兼代）党代表：何挺颖第三十一团团长：张子清（兼）党代表：何挺颖（兼）第一营营长：员一民陈毅安（后）党代表：毛泽覃第三营营长：陈东日党代表：伍中豪党代表：杨岳彬（后叛变）第三十二团团长：袁文才党代表：陈东日第一营营长：袁文才（兼）党代表：陈东日（兼）第二营营长：王佐党代表：康健第三十三团团长：邓允庭党代表：邝朱权第十二师师长：陈毅（兼）党代表：邓宗海第三十四团团长：邓宗海（兼）党代表：刘泰第三十五团团长：黄克诚党代表：李一鼎第三十六团团长：李奇中党代表：黄义藻在雷鸣般的掌声中，军长朱德首先讲话。他热情洋溢地说：“我们党领导的两支革命武装的会合，意味着中国革命的新起点。参加这次胜利会师大会的同志们，一定都很高兴。可是，敌人却在那里难过。那么，就让敌人难过去吧。我们不能照顾他们的情绪，我们将来还要彻底消灭他们呢！这次胜利会师，我们的力量大了，又有井冈山作为根据地，我们就可以不断地打击敌人，不断地发展革命。”他希望两支部队会师后，加强团结，提高战斗力。并向群众保证：红军一定保卫红色根据地，保卫群众利益。
朱德的话音刚落，就响起了热烈的掌声。
党代表毛泽东接着讲话。他指出这次会师是具有历史意义的。同时分析了会师后的光明前途。他说，我们军队不光要打仗，还要发动群众，组织群众。现在我们的部队虽然在数量上、装备上不如敌人，但是我们有马列主义，有群众的支持，不怕打不败敌人。敌人并没有孙悟空的本事，即使有，我们也有办法对付他们。因为我们有如来佛的本事，他们总是逃不出如来佛的手掌！我们要善于找敌人的弱点，然后集中兵力专打这一部分。十个指头有长短，荷花出水有高低，敌人也是有弱有强。我们抓住敌人的弱点，狠狠打一顿，打胜了，立刻分散，躲到敌人背后去“捉迷藏”。这样，我们就能掌握主动权，把敌人放在我们手心里玩。毛泽东这一精辟形象的分析，深入浅出地解答了大家所关心的问题，说得大家心花怒放，信心倍增。
四军参谋长王尔琢讲了搞好军民关系的问题，各方面的代表也相继讲话，大家都热烈祝贺两军胜利会师和四军的成立。
5月25日，中共中央发布《军事工作大纲》，规定“在割据区域所建立之军队，可正式定名为红军，取消以前工农革命军的名义”。于是，中国工农革命军第四军改名为中国工农红军第四军，简称红四军。
此时，井冈山“人口不满两千，产谷不满万担，军粮全靠宁冈、永新、遂川三县输送”。由于两军会合后聚集的部队过多，给养十分困难。5月底，红四军军委决定撤销师的番号，军部直属四个团：第二十八团、二十九团、三十一团、三十二团，另加一个特务营，营长宋乔生。原来以湘南农军编成的第三十团、三十三团、三十四团、三十五团、三十六团，在各县领导干部的带领下，返回湘南。结果，这些部队分散到敌人兵力强大的湘南各县农村去，先后遭到失败。朱德后来在谈到这件事时曾痛心地说：“对于保护革命种子上，给了我们很大的经验。当时，主要干部的地方观念也很重，一方面吵着要回去，一方面也准备要回去，那时克服农民意识成为很重要的一件事。”
朱毛会师和红四军的成立，为中国革命树起了一块新的里程碑。由中国共产党领导的这两支具有北伐战争传统和战斗力很强的部队聚集到一起，“不仅对当时坚持井冈山区的斗争而且对以后建立和扩大农村革命根据地，坚决走农村包围城市的革命道路，推动全国革命事业的发展，产生了极其深远的影响”。
为了纪念这次具有伟大历史意义的会师，朱德曾欣然赋诗：
红军荟萃井冈山，主力形成在此间。
领导有方在百炼，人民专政靠兵权。