国大陆期间，其罹患糖尿病、心脏病，妻子许恆慈赴中国大陆照顾廖泉裕。2007年1月，廖泉裕在中国大陆更换肾脏，后来请求海基会协助，让廖泉裕返台，而廖泉裕于2月19日返台后由调查干员戒护至中国医药大学附设医院保外就医。2008年2月17日凌晨1时，廖泉裕因糖尿病併发心脏病及多重器官衰竭病逝，享年71岁。
家庭.廖泉裕与曾任国民大会代表、现任佳联有线电视董事长的妻子许恆慈育有一子三女。长女婿林耀兴为国民党籍，曾任台中地方立委；次女廖紫岑现任台湾数位光讯科技集团副董事长兼执行长。其弟廖伟甫