自杀。
……战至17时，将国民党军精锐“五大主力”之一整编第74师全部歼灭，张灵甫在发完最后一份电报后与副师长仁杰,旅长卢醒等集体自戕!
1947年8月由人民解放军华东野战军政治部编印的《蒋军七十四师的调查研究》一书中（五．内战时期——从参加内战到孟良崮全军覆没）记载：“5月12日自垛庄北犯我坦埠，企图攻略沂水，甫遭接触，即南窜孟良崮山区，我野战大军加以重重包围，于5月16日，全歼该顽于孟良崮。除张灵甫、蔡仁杰、卢醒等自杀及战斗中击毙七千余名外，其官兵万五千人悉数被俘。”
参考资料：http://baike.baidu.com/view/57429.html?wtp=tt#6_4