Ai XV Giochi olimpici invernali di Stenmark, ormai agli sgoccioli della carriera, tornò a partecipare nuovamente alle competizioni olimpiche e concluse 5° nello slalom speciale, mentre non terminò lo slalom gigante. L'ultima annata agonistica di Stenmark fu contraddistinta dai Mondiali di Vail 1989, dove fu 6° nello slalom gigante, e dal suo ultimo successo in Coppa del Mondo, nonché ultimo podio; a trentatré anni e dopo aver militato quasi sedici anni in Coppa del Mondo, il 19 febbraio 1989 poté brindare nel gigante di Aspen alla vittoria numero 86. Un mese dopo a Shigakōgen disputò l'ultima gara in carriera, concludendo 4º nello slalom gigante di Coppa del Mondo disputato il 9 marzo.