Tháng 6 năm 959, Chu Thế Tông mất vì bệnh tật, thọ 38 tuổi. Trị vì được 6 năm, con nhỏ mới 7 tuổi là Sài Tông Huấn lên nối ngôi. Đó là Hậu Chu Cung Đế. Vua mới còn nhỏ tuổi nên bị Triệu Khuông Dẫn soán ngôi, đã dẫn tới sự diệt vong của nhà Hậu Chu và sự ra đời của nhà Tống. Ông được chôn cất tại Khánh Lăng.

Chu Thế Tông đã bắt đầu gây được một số áp lực lên nước Bắc Hán cát cứ ở Thái Nguyên cũng như cả Liêu ở phía bắc, mặc dù chưa đạt được mục tiêu đáng kể từ những áp lực này. Phía nam, ông thu được nhiều thành công hơn với một số chiến thắng trước Nam Đường với nhiều lần mở chiến dịch tấn công nước lớn nhất trong "Thập quốc" này. Ông còn tấn công nước Hậu Thục, tạo nền tảng cho sự thống nhất cuối cùng dưới thời đại nhà Tống.[3]