因摄护腺癌与疝气多次进出医院。2010年4月，复因肺炎积水，进入加护病房诊治，至11月6日上午8时30分，终因心肺衰竭逝世于台北市立联合医院仁爱院区。享耆寿92岁。
婚姻生活.潘振球的夫人为朱菊贻，1924年11月11日生，为浙江省嘉兴县名门。结婚五十年。有子女四人，儿子潘敏行、潘敏德、潘敏学、女儿潘敏玉。
获褒扬令.2010年12月8日，马英九总统明令褒扬潘振球，总统褒扬令全文为：
批评.潘振球担任成功高中校长任内发生学生魏廷朝不