Sau khi Anh Tông dẹp xong lực lượng quyền thần họ Thạch và họ Tào, chính trường nhà Minh tương đối yên ổn. Trung tuần tháng 12 năm Thiên Thuận thứ 7, tức là đầu năm 1464 dương lịch, Minh Anh Tông mắc bệnh nặng không thể ra thượng triều được.

Năm Thiên Thuận thứ 8 (1464), ông không còn tự mình xử lý công việc được nữa, nên lệnh cho Hoàng thái tử Chu Kiến Thâm lên Văn Hoa điện để nhiếp chính. Ngày 16 tháng chạp, bệnh quá nặng, Hoàng đế tự liệu không thể qua khỏi, bèn triệu Hoàng thái tử và văn võ bá quan đến bên giường dặn dò. Ông dặn Thái tử mấy việc:

• Tiền Hoàng hậu chung hoạn nạn với ông nhưng không có con, Thái tử phải tận hiếu để Tiền hậu không xung đột với mẹ Thái tử là Chu Quý phi.
• Bãi bỏ chế độ tuẫn táng phi tần (phi tần bị chôn sống) theo ông sau khi ông qua đời[54].

Năm 1464, ngày 17 tháng 1 ÂL, Hoàng đế băng hà đúng 7 năm sau ngày ông trở lại ngôi[55], thọ 38 tuổi. Thái tử Chu Kiến Thâm lên nối ngôi, tức là Minh Hiến Tông Thành Hóa Hoàng đế.

Tháng 2 năm đó, ông được tôn thụy hiệu là Pháp Thiên Lập Đạo Nhân Minh Thành Kính Chiên Văn Hiến Vũ Chí Đức Quang Hiếu Duệ Hoàng đế (法天立道仁明誠敬昭文憲武至德廣孝睿皇帝), miếu hiệu là Anh Tông (英宗). Theo cách đặt tên thụy, Duệ là có thể làm thánh, Anh là nổi trội hơn người.

Tháng 5 năm đó, ông được chôn ở Dụ Lăng (裕陵) trong Minh thập tam lăng.