赵元偁身体羸弱多病，宋真宗到真源时，元偁已得病，恳求扈从。至鹿邑病重，乘坐肩舆先归。车驾还京，临问数四次。七年（1014年）四月，去世，年三十四岁。废朝五日，赠太尉、尚书令，追封曹王，谥号恭惠。宋仁宗即位，赠太师。明道二年（1033年）九月，追封华王。宋英宗即位，追封蔡王。元符三年（1100年）三月，追封楚王。赵元偁有集三卷、笔札一卷，宋真宗为他制序，藏于秘阁。子孙：赵允则→赵宗达→赵仲约