Hugo Chavez được chẩn đoán bị ung thư vào tháng 6 năm 2011. Ông đã qua đời vào ngày 5 tháng 3 năm 2013, sau gần hai năm chống chọi với căn bệnh ung thư, hưởng dương 58 tuổi. Trước đó, ông đã nhập viện tại Caracas sau hai tháng chữa bệnh ở Cuba, nơi ông thực hiện ca phẫu thuật thứ tư.

Trong tháng 12 năm 2012, ông cho biết cần phải phẫu thuật thêm ở Cuba, đồng thời chỉ định ông Nicolas Maduro là người kế nhiệm trong trường hợp cần thiết.[54][55] Ông Chavez qua đời chỉ 5 tháng sau khi tái đắc cử hồi tháng 10 vừa qua sau khi đánh bại ứng cử viên đối lập Henrique Capriles và ông được coi là nhà lãnh đạo đứng đầu phong trào cánh tả ở Mỹ Latinh, nhận được sự ủng hộ lớn lao từ nhân dân lao động.[56] Sau thông báo về việc Tổng thống Hugo Chavez qua đời, Venezuela đã triển khai quân đội và cảnh sát trong bối cảnh nước này bước vào giai đoạn tiến hành quốc tang.[57]

Tuyên bố 7 ngày quốc tang, Ngoại trưởng Venezuela Elias Jaua sau đó cho biết "buổi lễ chính thức" sẽ được tổ chức vào sáng ngày 8 tháng 3 năm 2013, tuy nhiên địa điểm chôn cất chưa được quyết định. Thi hài của Hugo Chavez sẽ được quàn trong 3 ngày tại một học viện quân sự kể từ ngày 6 tháng 3 năm 2013.[56] 2 nước là Bolivia và Cuba cũng tuyên bố quốc tang trong ba ngày để tưởng nhớ tổng thống Hugo Chavez. Chính phủ Venezuela cho hay hơn 2 triệu người đã vào viếng ông chỉ trong 2 ngày đầu của tang lễ và con số này dự kiến còn tăng lên. Đoàn người xếp hàng dài tới hơn 2 km trong nhiều giờ với mong muốn được tới bên linh cữu nhà lãnh đạo quá cố. Dù rất mệt mỏi nhưng họ đều không có ý định từ bỏ, dù phải xếp hàng cả đêm để được vĩnh biệt cố tổng thống.

Phó tổng thống Nicolas Maduro cho hay, thi hài ông Chavez được lưu giữ vĩnh viễn để người dân có thể tiếp tục đến viếng. Sau ngày 8 tháng 3 năm 2013, thi hài ông Chavez sẽ được chuyển tới bảo tàng quân sự Caracas, nơi ông Chavez từng là một sĩ quan quân đội - bị bắt năm 1992 sau khi lãnh đạo một cuộc đảo chính bất thành, vốn lần đầu tiên đưa ông vào chính trường. Thi hài ông Chavez được trưng bày thêm ít nhất 7 ngày và sau đó sẽ được ướp.[58]