Khi Liêu Thái Tông rút lui, đến bờ sông Hoàng Hà, ông than thở rằng: Khi Quả nhân ở đại quốc, Quả nhân thích săn bắn. Nhưng khi ở đây thì lại thất vọng vì không có những thứ đó. Nay nếu trở về đại quốc, ta có chết cũng không hối hận. Khi ông đi ngang qua một tòa thành từng bị quân của ông tàn sát chẳng còn một ai, ông lại than rằng: Trẫm làm những điều tệ hại này đối người Trung Nguyên đều là do Yên vương [tức Triệu Diên Hựu]. Ông cũng cho rằng trách nhiệm cũng thuộc về Trương Lệ.[35]

Việc Liêu Thái Tông rời khỏi Đại Lương chỉ làm cho quân nổi dậy người Hán thêm vững tin, và không lâu sau đó, cửa ngõ án trước sông Hoàng Hà là thành Hà Dương thất thủ. Được tin báo từ Hà Dương, nhà vua khóc rằng:[35]

Quả nhân có ba lỗi khiến cho dân chúng chống lại ta! Thứ nhất, ta hao phí tiền của ở các trấn. Thứ hai, ta cho quân đại quốc làm cỏ những nơi chúng đi qua. Thứ ba, ta không để cho các Tiết độ sứ trở lại trấn của chúng sớm hơn.

Trong khi đó, khi Liêu Thái Tông về đến Lâm Thành thì ngã bệnh. Khi đến Loan Thành[40]), bệnh tình trở nặng. Ông vẫn hành quân trong tình trạng sốt cao, ông đắp nước đá lên ngựa, bụng và tay chân, miệng lại nhai nước đá, để hi vọng hạ sốt. Bởi vậy không lâu sau đó, ông qua đời.

Các tướng lĩnh Khiết Đan mổ bụng của ông và cho muối vào để có thể di chuyển di hài ông về miền bắc. Người Hán do đó mỉa mai gọi ông là "hoàng đế khô". Các tù trưởng Khiết Đan tôn cháu của ông (gọi ông bằng chú), con trai của anh trai ông Gia Luật Bội là Gia Luật Nguyễn làm vua mới, tức Liêu Thế Tông.[35] Sau đó Liêu Thế Tông phải trải qua mấy trận chiến nữa để có thể yên ổn ngồi trên ngai vàng, ban đầu là với Triệu Diên Hựu, sau đó là với Thuật Luật thái hậu và Gia Luật Lý Hồ. Tuy nhiên, nước Liêu không thể chiếm giữ lâu dài Trung Nguyên, khi tướng cũ của Hậu Tấn là Lưu Tri Viễn đã nổi lên giành lấy Trung Nguyên, lập ra nhà Hậu Hán.[41]