George đã nghiện rượu nặng và có một lối sống buông thả, do đó sức khỏe của ông xuống dốc nhanh vào cuối những năm 1820. Thường xuyên tiệc tùng chè chén, ông trở nên quá khổ, vì thế trở thành mục tiêu chế nhạo trong mỗi lần xuất hiện trước công chúng.[57] Năm 1797 cân nặng của ông đạt tới 17 stone 7 pound (111 kg; 245 lb),[58] và năm 1824 vòng eo của ông là 50 inch (130 cm).[59] Ông bị bệnh gout, xơ cứng động mạch, phù vùng ngoài ("cổ chướng"), và có thể là porphyria. Trong năm cuối cùng của cuộc đời, ông nằm cả ngày trên giường và những cơn khó thở liên tục hành hạ ông.[5]

Tháng 12 năm 1828, giống như phụ thân khi trước, ông gần như hoàn toàn mù bởi bệnh đục thủy tinh thể, và đã mắc chứng gout nặng ở tay phải và cánh tay của ông không còn đủ sức để ký tên vào các văn bản.[60] Giữa năm 1829, Sir David Wilkie đã mô tả "Thánh thượng đã hao mòn đi dần từ ngày qua ngày", và trở nên béo đến mức ông trông giống như "một khúc xúc xích bự chảng nhét vào bao phủ".[61] Nhà vua đã dùng cồn thuốc phiện để chống lại cơn đau bàng quang nặng, và khiến ông bị mê sảng nhiều lần và rơi vào tình trạng tàn tật trong những ngày cuối cùng.[62] Năm 1830 cân nặng của ông được ghi nhận lại là 20 stone (130 kg; 280 lb).[63]

Mùa xuân năm 1830, cái chết của George đã là quá rõ ràng. Bị hành hạ bởi chứng cổ chướng và khó thở, ông buộc phải ngủ trong tư thế ngồi thẳng trên một cái ghế, và các bác sĩ phải thường xuyên vỗ bụng ông để các chất dư thừa có thể thoát ra ngoài.[62] Ông được ngưỡng mộ vì đã cố gắng bám víu cuộc sống dù cho tình trạng ngày một tồi tệ.[64] Ông viết chúc thư vào tháng 5 và trở nên rất mộ đạo trong những tháng cuối cùng, bày tỏ với một phó giám mục rằng ông đã ăn năn vì cuộc sống phóng đãng vào thời trẻ, nhưng hi vọng sự thương xót sẽ đến với ông vì ông luôn cố gắng làm những điều tốt nhất cho thần dân.[65] Khoảng 3 giờ rưỡi sáng ngày 26 tháng 6 năm 1830 tại Lâu đài Windsor, ông đã gọi "Chúa ơi, đây là gì?", nắm chặt tay cậu tiểu đồng hầu cận, nói "cậu bé của trẫm, đây là cái chết", và rồi ông băng.[66] Các bác sĩ đã tiến hành một cuộc khám nghiệm tử thi cho kết quả là ông chết vì bệnh rò rỉ đường tiêu hóa, kết quả của việc một mạch máu bị vỡ trong dạ dày của ông.[67] Một lượng lớn khối u "kích thước như quả cam" được tìm thấy trong bàng quang của ông, và quả tim của ông bị phình ra bị bao quanh bởi lượng mỡ khá lớn và van tim bị vôi hóa.[67] Ông được an táng ở Nhà nguyện St George, Lâu đài Windsor, vào ngày 15 tháng 7.[68]

Người con duy nhất của ông, Công chúa Charlotte xứ Wales, đã qua đời vì biến chứng hậu sản năm 1817 sau khi hạ sinh một đứa bé chết yểu. Hoàng nhị đệ, Hoàng tử Frederick, Công tước York và Albany, đã chết mà không có con cái vào năm 1827, nên ngôi vàng thuộc về người em trai thứ ba của ông là Hoàng tử William, Công tước Clarence, với vương hiệu William IV.[69]