I ett uttalande på Twitter sa bandet att det var "med stor ånger, på grund av sjukdom, vi kan inte uppträda på Tullhuset Belfast".
Organisatörerna sa att de arbetade för att boka om konserten.
Många konsertbesökare sade att de var besvikna över avbokningen i sista minuten.
Stephen Nelson sa att scenen var inställd för bandet när nyheterna tillkännagavs för publiken.
"De hade satt upp allt, all utrustning, deras bakgrund var uppe, deras roadies var på scenen.
"Sedan 10 minuter innan ett tillkännagivande kom på PA att spelningen var inställd.
Folk sa: "Menar du allvar?" Sedan upprepades tillkännagivandet och det blev lite buande."
Kathryn McKeown sa att folkmassan var "nedslagen" när tillkännagivandet gjordes.
"Det var surrande regn på och av, alla var dränkta. Blossoms (stödbandet) sa: "Är du glad för Kasabian?" Innan de är klara.
Hon tillade: "Omkring 10 minuter innan bandet skulle på scenen fanns det ett tillkännagivande om att på grund av sjukdom i sista minuten skulle bandet inte kunna utföra, biljetter skulle vara giltiga för en omplanerad show.
"I början trodde alla att det var ett skämt. Efter det tredje tillkännagivandet började det sjunka in och alla började bua, en del människor kastade till och med öl och plastkoppar på scenen."
I ett uttalande sade arrangörerna: "På grund av en sista minuten sjukdom beklagar vi att bandet har tvingats ställa in kvällens show.
"Vi arbetar just nu med att planera ett nytt datum för Belfast. Vi kommer att kommunicera med alla biljettköpare via Ticketmaster och på Custom House Square sociala medier.
"Biljetter kommer att fortsätta gälla för det nya datumet. Vi ber om ursäkt för eventuella olägenheter."
Bandet skulle spela som en del av en serie konserter på Custom House Square.
Rockbandet Kasabian har ställt in en konsert i Belfast minuter innan de skulle till scenen på tisdag kväll.