Villeneuve døde i en ulykke under kvalifiseringen til Belgias Grand Prix 1982 på Zolder, hvor han krasjet med March-føreren Jochen Mass i 225 km/t. Ulykken kom mindre enn to uker etter intens krangling med lagkameraten Didier Pironi, over Pironis forsøk på å kjøre forbi Villeneuve under San Marinos Grand Prix. På tidspunktet for sin død var Villeneuve ekstremt populær hos tilhengerne og har i ettertid blitt en ikonisk figur i sportshistorien. Hans sønn, Jacques Villeneuve, ble Formel 1-verdensmester i 1997.