Cái chết của ông tại sông Hồng có nhiều ghi chép và các ý kiến khác nhau. Có ý kiến cho rằng khi qua sông bằng cầu phao, ông do tranh giành, xô xát với quân lính nên bị quân lính đẩy xuống sông[5]. Căn cứ theo ghi chép của Hoàng Lê nhất thống chí thì ông bị chết đuối cùng binh lính khi Tôn Sĩ Nghị ra lệnh chặt cầu phao[7]. Theo sử sách của Trung Quốc thì khi vượt cầu phao qua sông, ông không may bị trượt chân ngã xuống sông và bị chết đuối[8]. Có ý kiến còn cho rằng, khi vượt cầu phao qua sông, bị quân Tây Sơn truy đuổi nên hoảng loạn và rơi xuống sông và chết đuối.

Mặc dù không chết trong các cuộc giao chiến nhưng suy cho cùng cái chết của ông vẫn là chết trận, ngã xuống ở sa trường, có thể được xem như vinh dự của một võ tướng thân chinh bách chiến. Cái chết của ông một phần do sự hèn nhát và tàn nhẫn của Tôn Sĩ Nghị. Sau khi chạy về Trung Quốc, Tôn Sĩ Nghị tâu với vua Càn Long về diễn biến và kết quả của trận chiến, trong đó có giải thích về cái chết của Lý Hóa Long như sau: "Thần (Tôn Sĩ Nghị) phá vòng vây, tiến thẳng tới cầu nổi, ra lệnh Tổng binh Lý Hóa Long qua sông để chiếm lấy bờ phía bắc. Lý Hóa Long đi đến giữa cầu chẳng may trượt chân rơi xuống nước"[8]. Sau khi cứu xét công trạng, Lý Hoá Long được phong làm Kỵ Đô Uý.