Trong lúc tan họp giữa phiên tòa luận tội, các Đảng Cộng hòa tổ chức đại hội đảng tại Chicago và đề cử Grant làm ứng cử viên tổng thống. Stevens không tham dự, và mất tinh thần khi cương lĩnh đảng không nhắc đến việc trao đưa quyền bỏ phiếu cho người Mỹ gốc Phi, một dấu hiệu cho thấy phe cấp tiến đã mất ảnh hưởng trong đảng. Khi Thượng viện họp lại, cả Điều  II và III đều không thông qua, cũng với tỷ lệ phiếu 35–19 như trước, và Chase tuyên bố rằng Tổng thống đã được tha bổng. Stevens vẫn nuôi hy vọng phế truất Johnson; vào tháng 7, ông lại đưa ra thêm một số điều khoản luận tội khác (Hạ viện không chấp nhận các điều khoản này).[154] Ông đưa ra một dự luật chia Texas ra nhiều phần để có thêm Thượng nghị sĩ Cộng hòa để mà phế truất Johnson. Dự luật này cũng không thành công; tờ Herald viết, "Thật là đáng thương khi thấy cụ già này, đang sắp xuống hố rồi, mà còn đeo đuổi Tổng thống với ý báo thù như thế này."[155] Tuy vậy, Stevens vẫn có ý định tiếp tục đưa ra vấn đề luận tội khi Quốc hội họp lại vào cuối năm 1868.[156]

Brodie đưa giả thuyết rằng sự thù ghét đối với Johnson là điều duy nhất đưa Stevens ra khỏi tuyệt vọng, vì ông đã nhận thấy các bạo lực đang tiếp diễn tại miền Nam, một số do nhóm Ku Klux Klan khởi xướng. Vào lúc này một số tiểu bang miền Nam đã được cho tái gia nhập, và Đảng Dân chủ đã giành lại quyền lực cho người da trắng, nhờ những vụ giết người và dọa dẫm. Trong lúc Đảng Cộng hòa thì không đòi hỏi quyền bỏ phiếu cho người da đen trong cương lĩnh đảng còn Đảng Dân chủ thì phản đối điều này, Stevens lo rằng nếu Đảng Dân chủ thắng cuộc bầu cử năm 1868 thì có thể mang lại ngay cả chế độ nô lệ. Ông nói với chính khách cùng bang là Alexander McClure, "Cuộc đời tôi đã là thất bại. Với tất cả sự đấu tranh nhiều năm tại Washington, với sự hy sinh mạng sống và của cải ghê gớm, tôi không còn nhiều hy vọng cho nền Cộng hòa này." Stevens hãnh diện với vai trò mình trong việc thiết lập nền giáo dục công cộng miễn phí ở Pennsylvania.[157] Khi được một nhà báo phỏng vấn ông về cuộc đời mình, Stevens trả lời, "Tôi không có lịch sử. Mối ân hận suốt đời của tôi là mình đã sống lâu một cách vô dụng như thế."[158] Tuy nhiên, trong diễn văn chính thức cuối cùng của mình tại Hạ viện, Stevens phát biểu rằng "con người vẫn còn hèn hạ. Nhưng gần đây đã có những bước lớn đi theo hướng đúng, và những người yêu nước có quyền không nản chí."[159]

Khi Quốc hội tan họp vào cuối tháng 7, Stevens ở lại Washington mà không trở về Pennsylvania vì quá ốm yếu. Ông bị đau ở bụng, ở chân, và bị bệnh phù. Đến đầu tháng 8, ông đã không thể ra khỏi nhà. Ông vẫn có người viếng thăm, và đã dự đoán chính xác với người bạn và cựu học sinh Simon Stevens (không phải bà con) rằng Grant sẽ đắc cử. Vào trưa ngày 11 tháng 8, bác sĩ báo rằng ông chắc sẽ không sống qua đêm đó. Quản gia và người đồng hành lâu năm của ông là Lydia Hamilton Smith, cùng người cháu trai Thaddeus và bạn bè ông đã ở bên ông khi hấp hối. Hai nhà thuyết giáo da đen cũng đến để cầu nguyện bên ông, nói rằng mọi người đều cầu nguyện cho ông. Ông ngậm đá lạnh cho đỡ đau; trăn trối của ông là lời yêu cầu thêm đá lạnh. Thaddeus Stevens qua đời vào tối ngày 11 tháng 8 năm 1868, vào đúng nửa đêm.[160]

Tổng thống Johnson không đưa ra tuyên bố gì về cái chết của kẻ thù của mình.[161] Phản ứng của báo chí thì chia ra theo phe phái, đôi khi trộn lẫn nhau. Tờ Post của Detroit viết rằng "nếu chết đi để được vinh dự cao thượng, và  ... lấy được sự khâm phục của mọi người ...là một kết cuộc xứng đáng cho một cuộc đời sống tốt, thì nhà hoạt động cấp tiến kỳ cựu [này] có thể nằm xuống cùng với những cha ông đáng khâm phục nhất trong một giấc ngủ để đời."[162] The New York Times viết rằng Stevens đã "nhận ra giải phóng nô lệ là thiết thực, và đã kêu gọi điều này từ lâu trước khi Ông Lincoln đưa ra tuyên ngôn của mình" như sau chiến tranh, "về vấn đề Tái thiết, Ông Stevens phải được xem là Thiên tài Ác trong Đảng Cộng hòa".[163] Tờ Planter's Banner ở Franklin, Louisiana thì hoan hỉ, "Những lời cầu nguyện của phe chính nghĩa đã cuối cùng vứt bỏ được sự nguyền rủa ở Quốc hội! Mong là ... ngọn lửa trong lò sưởi mới của ông không bao giờ bị dập tắt!"[164]

Thi hài Stevens được những người hộ tang, da trắng lẫn da đen, đưa từ nhà ông đến Điện Capitol. Hàng nghìn người da trắng và da đen đã đến phúng điếu khi quan tài ông được quàn theo nghi thức quốc gia giữa nhà tròn trong Điện Capitol[161][165] Stevens là người thứ ba, sau Henry Clay và Lincoln, được vinh dự này.[166] Đội danh dự canh giữ bao gồm các binh sĩ người Mỹ gốc Phi. Sau một buổi lễ, thi hài ông được tàu tang đưa đến Lancaster, nơi được che phủ màu đen để chuẩn bị cho đám tang. Stevens được chôn cất tại Nghĩa trang Shreiner (ngày nay là Nghĩa trang Shreiner-Concord); nghĩa trang cho phép chôn cất người mọi chủng tộc, tuy nhiên vào thời điểm ông được chôn chỉ có một người Mỹ gốc Phi được chôn cất tại đó. Người dân trong khu vực bầu cử tái đề cử ông để ứng cử vào Quốc hội, và bầu cựu học sinh của ông là Oliver J. Dickey để thay thế ông. Khi Quốc hội họp mặt lại vào tháng 12 năm 1868, có một số diễn văn tôn vinh ông; chúng được tập hợp thành một quyển sách.[167]