Sau khi Việt Nam thống nhất (tháng 4 năm 1975), Trần Vàng Sao xung phong về quê công tác nhưng không được chấp nhận; ông tự trở lại Huế làm liên lạc ở xã, sau đó được bố trí công tác tại Phòng Văn hóa thành phố Huế rồi được điều về làm liên lạc ở xã Hương Lưu (nay là phường Vỹ Dạ), Huế cho đến khi nghỉ hưu năm 1984. Ông sống tại thành phố Huế và mất hồi 14h45 phút ngày 09/5/2018.