Organisasjonen ber nå lederne i alle sine medlemsland om å godkjenne forslaget om å sende en internasjonal afrikansk styrke på 3.000 soldater til det urolige området.
ECOWAS har samtidig utnevnt Burkina Fasos president Blaise Compaore til å mekle i konflikten.
Compaore startet lørdag samtaler med maliske politikere og militærjuntaen, som avsatte president Amadou Toumani gjennom et kupp forrige måned.
Siden kuppet har tuaregopprørere og militante islamister med tilknytning til Al Qaida i praksis tatt kontroll over hele det nordlige Mali.
Paradoksalt nok begrunnet kuppmakerne kuppet med stor misnøye i hæren med at presidenten hadde gjort for lite for å slå tuaregopprørere tilbake.
Soldater sluppet fri
Islamistene løslot lørdag 160 regjeringssoldater som ble tatt til fange i kamper mellom de to partene, opplyser islamistgruppen Ansar Dine.
– Vi har løslatt 160 maliske militærfanger. Vi begynte å samle dem i går, og i dag er de overgitt maliske myndigheter, sa Moussa Ag Hama, medlem av Ansar Dine.
En tjenestemann i Gao har bekreftet opplysningene.