Amélie bị đau thắt ngực từ năm 1834, vào thời điểm chồng bà qua đời, và có những vết thương trên phổi.[24] Năm 1871, bà lâm vào tình trạng sức khỏe nghiêm trọng. Hoàng đế Pedro II liên tục nhận được các thông báo về tình trạng sức khoẻ của mẹ kế mình.[24] Bà bị sốt, có triệu chứng viêm phế quản và khó thở.[24] Bà thậm chí đã được thực hiện các nghi thức Thánh lễ cuối cùng của mình, nhưng sức khỏe của bà đã được cải thiện sau khi biết rằng em gái mình là Josephine, Vương hậu Thụy Điển và Pedro II sẽ đến thăm.[24] Năm 1872, bà bị phù nề ở chi dưới, khó thở và viêm phế quản mao mạch.[24]

Sau cái chết của con gái, Amélie lại định cư ở Lisbon, nơi bà bị suy tim và qua đời vào ngày 26 tháng 1 năm 1873 ở tuổi 60.[24] Bà được chôn cất tại Pantheon của Vương tộc Braganza.[24] Theo các điều khoản của di chúc, em gái của bà, Vương hậu Josephine của Thụy Điển sẽ là người thừa kế chính của bà, nhưng nhiều tài liệu liên quan đến Pedro I đã viết rằng, mọi thứ tài sản được gửi đến Brazil, và được lưu giữ tại Kho lưu trữ lịch sử của Bảo tàng Hoàng gia Brasil ở Petrópolis.[6] Năm 1982, hài cốt của bà được chuyển đến Nhà nguyện và Hầm mộ Hoàng gia trong Đài tưởng niệm Độc lập của Brasil ở São Paulo.[25]