据现存史料记载，李莲英1911年因病而终。关于他的死因，主要有三种说法，不过，经过仔细推敲，这些说法都各有漏洞。一说，李莲英到东陵拜谒慈禧的陵寝，回来时在半路上被人杀死。李莲英真是拜谒慈禧陵寝而死吗？据史载，李莲英死于宣统三年二月初四。该日既不是慈禧殡天的祭日，也不是上坟祭祖的节日，李莲英却无缘无故地去东陵拜祭，就很难令人置信了。二说，去山东无棣县看望侄孙女的李莲英，行到山东、河北交界处，被强人所杀，两个侍从无法运回全尸，只好带回一个人头。李莲英是看侄孙女途中被杀而死吗？据李氏后裔李瑞荣说：李莲英的确有侄孙女。她就是“升泰之子福春的女儿。此女名叫李丽英，她先嫁江西，后改嫁山东无棣县谢家。”但这位李的侄女久住天津，“七·七”事变后才回山东。也就是说，李莲英死时，丽英尚在天津，还未去山东。再说李莲英曾过继一个女儿，嫁在沧州知府刘洪武家。在严寒的冬季，他不看近在咫尺的女儿，却远道去看侄孙女，也未免蹊跷。
三说，小德张想敲竹杠。与江朝宗勾结定计，邀李莲英到什刹海会贤堂赴宴。席散之后，李途经后海时，遇土匪被杀，在后海只找到了他的人头。李莲英是因财多招祸，被小德张、江朝宗设计所杀吗？令人怀疑的是，杀人后，没有夺取李莲英财物的记载。近来又有人撰文说，李莲英死时，江朝宗尚在陕西汉中任镇总兵，并未在京任职，故此说也难以成立了。
那么，李莲英究竟是怎么死的呢？据李莲英过继之孙李祥吴透露：李莲英吸食鸦片由来已久，最后是得“烟后痢”而死的。“烟后痢”俗名“烟漏”，即抽大烟后得了痢疾。“烟后痢”在当时是一绝症。告老出宫的李莲英，由于精神空虚，无所事事，吸鸦片量骤增，以致面色灰暗，皱纹增多，眼窝深陷，骨瘦如柴，竟发展到无鸦片难以度日的境地。
宣统三年正月二十九日，一个阴冷的夜晚，李莲英突然感到腹如刀绞，大便带血，从此难以进食。二月初四，这个有52年宫廷生涯的李大总管在风雪交加的夜晚，悄悄离开人间，终年64岁。《李氏家谱》中对李的离世是这样的记载：“……六十一岁传奉龙裔上宾，百日孝满出宫养老南花园，六十四岁卒于辛亥二月初四日亥时，距生于戊申十月十七日辰时。”
中国人历来讲究的是全尸，更何况是两朝的权势人物。然而令人不解的是，李莲英为何身首异处，为何只有头骨葬入陵寝？就此疑问，后人至今也没能做出合理解释。