Aragóniai Katalin rákban halt meg, bár a rák pontos típusa nem ismert. Halála előtt egy ideig rossz egészségi állapottól szenvedett, és számos betegséggel kezelték, köztük duzzadt térddel és köhögéssel. Élete utolsó hónapjaiban egyre gyengébbé és gyengébbé vált, és végül 1536. január 7-én elhunyt.