Năm 637 TCN, Tề Hiếu công (người được Tống Tương công cưu mang và lập làm vua Tề) mang quân lấn nước Tống, vây hãm đất Mân vì cớ nước Tống không tham dự hội thề ở nước Tề. Lúc đó, Tống Tương công còn nằm bệnh vì vết thương trong trận đánh với quân Sở. Tháng 5 năm đó, ông không qua khỏi và mất.

Tống Tương công ở ngôi 14 năm. Con trai ông là Tử Vương Thần lên nối ngôi quốc quân, tức Tống Thành công.