核病情恶化，被迫退职回延安休养。1942年，他担任中共中央晋绥分局书记、陕甘宁晋绥联防军政治委员。1945年，在中共七大上当选中央委员。1946年7月21日，关向应在延安病逝。毛泽东为其题的挽词是：“忠心耿耿，为党为国，向应同志不死”。刘少奇在庐山会议 (1959年)上则提到关向应在死前曾流着泪说：“彭总，你不要反对毛主席，闹派别。我是快死的人了。”
家庭.关向应第一任妻子秦曼云，1928年6月与关向应结婚，1929年回国之后相继担任团中央女工部、军委秘书处机要秘书、共产国际代表联