Kemp's Ridley sköldpadda hittades i Aberystwyth North Beach lider av hypotermi och septikemi.
Även om honan verkade återhämta sig några dagar, försämrades hennes tillstånd och hon dog den 25 december.
Bristol Aquarium beskrev sköldpaddan som "otroligt dålig", och i "dålig form" trots medicinsk hjälp.
Inlägget på akvariets hemsida tillade: "Vi hoppas att den värdefulla erfarenhet av de senaste 12 dagarna och kunskap som vunnits genom att arbeta med denna sköldpadda kommer att göra det möjligt för oss och andra att hjälpa framtida strandade havssköldpaddor."
Kemp's Ridleys bor i Mexikanska golfen, men de unga tillbringar sin tid i Atlanten och färdas omkring 600 mil på havsströmmar tills de mognar.
År 1985 föll deras befolkning till några hundra häckande honor. Sedan dess har antalet ökat, och årligen har omkring 10.000 bon lagts i Rancho Nuevo i Mexico.
Akvariet har meddelat att alla havssköldpaddor som hittas tvättas upp på stranden inte bör läggas tillbaka i vattnet, men för människor att kontakta British Divers Marine Life Rescue.
En sällsynt havssköldpadda som hittades uppspolad på en walesiska strand har dött trots medicinsk behandling på Bristol Aquarium.