Margarida Teresa faleceu aos vinte e um anos, após ter adoecido de bronquite, em consequência do parto de sua filha Maria Ana; isso, juntamente com sua saúde já enfraquecida devido a quatro partos vivos e pelo menos dois abortos espontâneos durante seu casamento. Foi sepultada na Cripta Imperial em Viena. Apenas quatro meses depois, o imperador viúvo apesar de seu pesar pela morte de sua "única Margareta", casou-se novamente com a arquiduquesa Cláudia Felicidade da Áustria.Após a morte de Margarida, seus direitos sob o trono espanhol foram herdados por sua única filha sobrevivente, Maria Antônia, que por sua vez abdicou a favor se seu único filho sobrevivente, o príncipe José Fernando da Baviera. Após a morte precoce de José Fernando em 1699, os direitos sob a coroa espanhola foram disputados tanto pelo imperador Leopoldo I quanto pelo rei Luís XIV da França, genro do rei Filipe IV, o que desencadeou a Guerra de Sucessão Espanhola. O resultado da Guerra da Sucessão Espanhola foi a criação do ramo espanhol da Casa de Bourbon e seus direitos foram herdados por Filipe da França, Duque de Anjou, sobrinho-neto de Margarida.