三月十八日，回紇公爵骨啜、帝德等十五人從相州逃回長安，肅宗在大明宮紫宸殿設宴款待，安撫眾將，依照等級，分別賞賜。三月二十四日，骨啜等告辭，返回行營。
三月二十五日，李亨任命荔非元禮為懷州太守，暫代鎮西、北庭兩地行營節度使。荔非元禮再命段秀實為節度判官。
……
鄴城大戰，燕軍僅出動了五萬精銳，且大部分是騎兵，輜重較少，損失自然也較小。
史思明所率軍隊潰敗北奔，逃至沙河（今河北沙河市北沙河城），得知唐軍潰敗南奔訊息，乃止住腳步。
當時，郭子儀和李光弼收攏逃散的軍隊後，曾建議觀軍容使宦官魚朝恩集結唐軍，收兵還營，堅守營壘，繼續圍困鄴城。若此，史思明將不敢南下。
只可惜，魚朝恩嚇破了膽，說什麼也不肯重返鄴城。甚至搬出聖旨，詔令諸軍返回各自駐地。
郭子儀和李光弼等節度使不敢抗旨，只能悻悻而去。
證實唐軍逃走訊息後，史思明遂集合軍隊折回鄴城，在城南紮營。
史思明既不進城見安慶緒，也不向南追擊唐軍，而是天天在營中大宴將士，犒賞三軍，要看安慶緒作何反應。
鄴城之圍解除後，安慶緒命人將唐軍潰逃時遺棄的六七萬石糧食蒐羅入城，然後緊閉城門，冷落史思明。
史思明的范陽軍兵強馬壯，實力強大，這次竟一舉‘擊潰’大唐兵馬，鄴城內的大多數偽燕官員已經下定決心，想要改換門庭、另投明主了。
安慶緒此舉，令鄴城內的偽燕官員相當不滿。高尚、張通儒等人奏請安慶緒：“史王遠道而來，解除鄴城之圍，臣等理應出城迎謝，不該避而不見。”
事已至此，安慶緒無奈，只能答應高、張二人的請求。
史思明見到高尚和張通儒後，饋贈厚禮，略施小計，就將偽燕百官的人心收服。
過了三天，安慶緒仍沒有動靜，史思明秘密約見了安慶緒的心腹安太清，命他想辦法誘使安慶緒出城。
安太清回城後，偽燕滿朝文武百官大造輿論，同聲譴責安慶緒。在百官的軟硬兼施下，安慶緒窘困急迫，只好向史思明上表，表示願意放棄帝位，向史思明俯首稱臣。
史思明看出此信有詐，回書一封安慰安慶緒：“願為兄弟之國，更作藩籬之援。鼎足而立，猶或庶幾；北面之禮，固不敢受。”表示不敢接受帝位，雙方可結為盟國，鼎足而立。
安慶緒大為歡喜，請求跟史思明歃血結盟，史思明同意。結盟這天，慶緒僅率三百名親兵，進入了范陽軍大營。
史思明終於翻臉，露出猙獰的面目，怒斥道：“棄失兩都，亦何足言！爾為人子，殺父奪其位，天地所不容！吾為太上皇討賊，豈受爾佞媚乎？”
當天，史思明命將士把安慶緒拉出轅門，連同他的四個弟弟以及高尚、孫孝哲、崔乾祐等人，全部斬首。同時把張通儒、安太清、李庭望等人收入了麾下。
史思明率領范陽軍開拔，進入鄴城，開啟府庫犒賞三軍。緊接著，派親信將領分赴各地，接收偽燕轄下州縣及其人馬。
史思明派安太清率軍五千人攻克懷州，留其駐防懷州。
史思明本欲乘勝西征，進攻洛陽，但思慮剛剛奪取大權，根基未穩，乃留其子史朝義鎮守相州（就是鄴城），自己率軍返回范陽。
鄴城之戰，雖然唐軍不是敗在叛軍手上，但此次慘敗卻促成了史思明的強勢崛起。