Ngày 19 tháng 5/1972 là ngày sinh lãnh tụ Hồ Chí Minh. Theo tin tức của một tù binh cao cấp bị bắt tại An Lộc thì bộ tham mưu Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam[cần dẫn nguồn] sẽ cử hành lễ này trước đó 3 ngày, để khích lệ tinh thần chiến sĩ lần chót quyết chiếm thị trấn này vào ngày 19 tháng 5/1972, mừng sinh nhật lãnh tụ.

Nhưng do một toán biệt kích Việt Nam Cộng hòa khi được tung vào vùng tình nghi 16 km về phía Tây Nam tỉnh Bình Long đã phát hiện vị trí của ban tham mưu nên sau khi nhận đúng tọa độ, toán Biệt Kích gọi về Bộ Chỉ Huy Hành Quân. Sáu phi vụ B-52 đã liên tiếp dội bom xuống vùng này, xóa sổ nhiều vị trí và khiến Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam không tấn công được.

Tuy nhiên, sau khi mau chóng sắp xếp lại lực lượng, ngày 23 tháng 5/1972, từ rạng sớm cho đến xế chiều, Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam lại mở liên tiếp 4 đợt tấn công bằng xe tăng vào các đơn vị Việt Nam Cộng Hòa tại khu vực Nam và Tây Nam An Lộc, cách thị trấn này từ 1 đến 5 km, nhưng những mũi tiến công của họ không còn sắc bén như lúc đầu, nên 1 lần nữa, họ bị thiệt hại nặng và đẩy lui. Sau khi trận đánh này kết thúc, có thêm 3 chiếc T-54 và 5 chiếc PT-76 bị hạ.

Lực lượng cố thủ tại An Lộc đã rất mệt mỏi, nếu có thể mở thêm 1 đợt tấn công lớn nữa, chắc chắn An Lộc sẽ thất thủ. Tuy nhiên, do những thắng lợi vượt ngoài dự đoán của Quân Giải phóng ở mặt trận Trị Thiên (chiến dịch Trị Thiên) mà những lãnh đạo cấp cao của Quân Giải phóng quyết định chuyển hướng, không tập trung tấn công ở Đông Nam Bộ nữa mà ưu tiên trang thiết bị và binh khí kỹ thuật sang chiến trường Trị Thiên[cần dẫn nguồn]. Không nhận được tiếp liệu đầy đủ, nhất là về đạn dược, Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam gặp chồng chất khó khăn. Chi tiết này có đề cập trong hồi ký thượng tướng Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam Trần Văn Trà.

Lúc này, lực lượng giải tỏa vẫn ì ạch tại đồn điền Xa Cam và Quốc lộ 13 vẫn bị mai phục bằng pháo và các ổ phục kích. Hai trung đoàn Bộ Binh Việt Nam Cộng Hòa vẫn tiếp tục lục soát chung quanh vòng đai phía Nam An Lộc. Qua máy truyền tin, các lực lượng An Lộc biết được quân tiếp viện còn cách họ không xa mấy.

Không quân chiến thuật yểm trợ quân Việt Nam Cộng Hòa tại vùng Nam An Lộc, trong lúc không quân chiến lược với B-52 liên tiếp dội bom xuống phía Bắc thị trấn, phá vỡ các kho vũ khí, đạn dược ít ỏi vừa mới được chuyển từ miền bắc vào. QLVNCH tiếp tục dùng hỏa lực mạnh tấn công quyết liệt vào các chốt phòng thủ chặn viện của đối phương trên lộ 13, khiến cho lực lượng chặn viện ở đây suy yếu dần.

Theo phía Quân Giải phóng miền Nam, Trung ương Cục miền Nam (Quân ủy của Quân giải phóng miền nam) báo cáo về Trung ương Đảng ngoài Bắc sự thiệt hại nặng của các đơn vị tham gia chiến dịch. Bản báo cáo này nêu rõ trường hợp điển hình là Trung Ðoàn 209, sau một thời gian trấn giữ ở hai địa danh Bàu Bàng và Tàu Ô đã hao hụt nặng[cần dẫn nguồn]: Mỗi đại đội còn không đầy 30 người, và mỗi tiểu đoàn chỉ còn khoảng 90 so với quân số lúc đầu là 350 người.

Nguy cơ Sư đoàn 7 nếu cố tiếp tục chịu gánh nặng phòng thủ, sẽ bị xóa sổ, khi mà bản thân Sư đoàn 9 đã mất phần lớn đội hình tiến công sau 2 tháng trời đánh nhau ở An Lộc. Sư đoàn 5 cũng dời về miền tây để tham gia mặt trận phối hợp. Trung ương Cục đề nghị ngừng tiến công và chuyển sang vây lỏng An Lộc. Chớp lấy tình thế này, quân lực Việt Nam Cộng Hòa tại mặt trận An Lộc dần dần chuyển từ thế thủ ra công, giải tỏa được vòng vây đối phương. Cũng vào ngày cuối tháng 5/1972, Tổng thống Nguyễn Văn Thiệu đã bay thị sát hai mặt trận Kontum và Thừa Thiên, cả hai mặt trận đều đang đắm chìm trong lửa đạn. Ðồng thời tổng thống Thiệu cũng phát động chiến dịch 18 ngày "thi đua giết giặc" mừng ngày quân lực 19 tháng 6.

Trung tướng Nguyễn Văn Minh của Việt Nam Cộng hòa, khi tiếp xúc với báo chí tại Lai Khê ngày 31 tháng 5/1972 đã mô tả trận chiến này là trận đánh khó khăn nhất và dài nhất trong cuộc đời binh nghiệp của ông. Ông tuyên bố: "Cộng sản đã đạt được một lợi thế ngay từ đầu với quân số đông gấp bốn lần, và quân đội Việt Nam Cộng Hòa đã phải chấp nhận khá nhiều tổn thất. Tuy nhiên, sau 54 ngày giao tranh, Cộng quân đã thiệt hại ít nhất là 30.000 bộ đội trong tổng số 4 sư đoàn. Mưu đồ của Cộng sản mong tiến đánh thủ đô Sài Gòn đã hoàn toàn bị chặn đứng tại An Lộc."'

(Tuy nhiên tài liệu của Quân Giải phóng miền Nam thống kê rằng tại thị trấn họ chịu khoảng 7.000 thương vong chứ không tới 30.000 như tướng Minh nói, đồng thời họ cũng chỉ có hơn 30.000 lính tham gia vây An Lộc mà thôi)

Trung tướng Trần Văn Trà nhận xét về trận An Lộc: