日，张子源公开宣布无意角逐连任，含泪接受经济部国营事业委员会副主任委员的安排，并辞去市长职务。当天一度遭到在场支持者抗议，为此国民党省党部主委马镇方还上台宣称张子源是因「表现优异」，遭中央「调升」为国营会副主委，试图平息众怒。而台中市长一职则由省府委员黄镜峰代理。
卸任后.1993年，张子源出任中国石油股份有限公司董事长。1996年被诊查罹患骨髓增生症，日后又併发造血功能异常及肾脏哀竭等疾病。2010年3月因突发脑内出血、肾脏衰竭病逝。