พลเอกพิชาญเมธ ม่วงมณี ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่ง รอง ผบ.ร.7 ในปี พ.ศ. 2528 ต่อมาในปี พ.ศ. 2535 ได้รับการแต่งตั้งเป็นรองผู้บัญชาการ กรมนักเรียนนายร้อย โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า และเสนาธิการ มณฑลทหารบกที่ 32 (เสธ.มทบ.32) ถัดจากนั้นได้รับการแต่งตั้งเป็นรองผู้บัญชาการจังหวัดทหารบกเชียงราย และเป็นผู้บัญชาการจังหวัดทหารบกเชียงราย ในปี พ.ศ. 2540 หลังจากนั้นเพียงปีเดียว ก็ได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้บัญชาการมณฑลทหารบทที่ 33

ในการโยกย้ายทหารกลางปี พ.ศ. 2546 ในรัฐบาลทักษิณ 1 พล.อ.พิชาญเมธ ได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่ง แม่ทัพภาคที่ 3 จนถึงปี พ.ศ. 2548 ได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็น ที่ปรึกษาพิเศษกองทัพบก จนกระทั่งเกษียณอายุราชการ