兴和四年（542年）四月，元湛被任命为太尉。武定二年岁在甲子五月十四日丁酉（544年6月19日），元湛在邺城去世，虚岁三十五，魏孝静帝元善见为他在东堂举哀，鸿胪监护丧事，追赠使持节、假黄钺、侍中、太傅、大司马、尚书令、都督定殷瀛幽四州诸军事、骠骑大将军、定州刺史，广阳王如故，谥号文献，武定二年八月庚申（544年9月10日）葬于武城北原。当初，元湛把名叫紫光的婢女送给尚书郎中宋游道，后来名声地位逐渐提高，留恋声色，私自迷恋紫光，外任冀州刺史的时候将紫光偷走带去冀州。宋游道大肆张扬，说紫光是元湛的父亲元渊所宠爱