Morì il 13 dicembre 1937 lungo le rive del Fiume Azzurro, nella localita di Hohsien a sud ovest di Nanchino, a seguito delle gravi ferite riportate a bordo della cannoniera americana USS Panay, inviata a prelevare la comunità straniera presente in città alla vigilia del massacro, affondata dagli aerei giapponesi il 12 dicembre mentre Sandri si trovava a bordo come inviato speciale assieme a Luigi Barzini Jr. La sua salma, rientrata in Italia dopo un lungo viaggio a bordo del transatlantico "Conte Verde" nel gennaio 1938, fu successivamente sepolta nel cimitero di Bellagio dopo aver ricevuto i funerali solenni. A Milano e a Roma, nel quartiere Tiburtino, c'è una strada dedicata a Sandro Sandri.