Magufuli døde i mars 2021 etter å ha blitt behandlet på en hjerteavdeling kort tid i forveien. Visepresident Samia Suluhu Hassan kunngjorde at dødsårsaken var hjertefeil, men opposisjonsleder Tundu Lissu uttalte til kenyanske medier at han hadde opplysninger om at Magufuli døde av covid-19. Kenyanske medier hevdet også at Magufuli var blitt fløyet til sykehus i Nairobi og fikk behandling der mellom 7. og 11. mars.