晋武帝司马炎仿汉献帝刘协例，允许曹奂仍保有皇帝仪仗、用皇家礼仪祭祖、不以臣下自称。晋惠帝太安元年（302年）曹奂死于许昌，享年五十六岁，以皇帝礼下葬，谥号元皇帝。曹奂的后人没有在官方的纪录出现，而史料中亦未记载他有没有后人。由于他离世时正值八王之乱，很多王公士族在当时均为乱军所杀，并且纪录可能在那段期间被烧毁。东晋以降，陈留王由曹操玄孙曹劢及其后裔承袭，但无法得知他们和曹奂的关系。邺城遗址附近一直有相传为曹奂墓的土墩，后来考古发掘证实并非曹奂墓。