據現存史料記載，李蓮英1911年因病而終。關於他的死因，主要有三種說法，不過，經過仔細推敲，這些說法都各有漏洞。一說，李蓮英到東陵拜謁慈禧的陵寢，回來時在半路上被人殺死。李蓮英真是拜謁慈禧陵寢而死嗎？據史載，李蓮英死於宣統三年二月初四。該日既不是慈禧殯天的祭日，也不是上墳祭祖的節日，李蓮英卻無緣無故地去東陵拜祭，就很難令人置信了。二說，去山東無棣縣看望侄孫女的李蓮英，行到山東、河北交界處，被強人所殺，兩個侍從無法運回全屍，只好帶回一個人頭。李蓮英是看侄孫女途中被殺而死嗎？據李氏後裔李瑞榮說：李蓮英的確有侄孫女。她就是「昇泰之子福春的女兒。此女名叫李麗英，她先嫁江西，後改嫁山東無棣縣謝家。」但這位李的侄女久住天津，「七·七」事變後才回山東。也就是說，李蓮英死時，麗英尚在天津，還未去山東。再說李蓮英曾過繼一個女兒，嫁在滄州知府劉洪武家。在嚴寒的冬季，他不看近在咫尺的女兒，卻遠道去看侄孫女，也未免蹊蹺。
三說，小德張想敲竹槓。與江朝宗勾結定計，邀李蓮英到什剎海會賢堂赴宴。席散之後，李途經後海時，遇土匪被殺，在後海只找到了他的人頭。李蓮英是因財多招禍，被小德張、江朝宗設計所殺嗎？令人懷疑的是，殺人後，沒有奪取李蓮英財物的記載。近來又有人撰文說，李蓮英死時，江朝宗尚在陝西漢中任鎮總兵，並未在京任職，故此說也難以成立了。
那麼，李蓮英究竟是怎麼死的呢？據李蓮英過繼之孫李祥吳透露：李蓮英吸食鴉片由來已久，最後是得「煙後痢」而死的。「煙後痢」俗名「煙漏」，即抽大煙後得了痢疾。「煙後痢」在當時是一絕症。告老出宮的李蓮英，由於精神空虛，無所事事，吸鴉片量驟增，以致面色灰暗，皺紋增多，眼窩深陷，骨瘦如柴，竟發展到無鴉片難以度日的境地。
宣統三年正月二十九日，一個陰冷的夜晚，李蓮英突然感到腹如刀絞，大便帶血，從此難以進食。二月初四，這個有52年宮廷生涯的李大總管在風雪交加的夜晚，悄悄離開人間，終年64歲。《李氏家譜》中對李的離世是這樣的記載：「……六十一歲傳奉龍裔上賓，百日孝滿出宮養老南花園，六十四歲卒於辛亥二月初四日亥時，距生於戊申十月十七日辰時。」
中國人歷來講究的是全屍，更何況是兩朝的權勢人物。然而令人不解的是，李蓮英為何身首異處，為何只有頭骨葬入陵寢？就此疑問，後人至今也沒能做出合理解釋。