6 grudnia 1273 roku podupadł na zdrowiu, w wyniku czego przestał tworzyć. Miesiąc później Grzegorz X poprosił Tomasza, by udał się na sobór w Lyonie. Pomimo złego stanu zdrowia, dominikanin przychylił się do prośby. Podczas podróży, stan jego zdrowia znacznie się pogorszył i postanowił zatrzymać się w klasztorze cystersów w Fossanuova. Zmarł tamże 7 marca 1274 roku.
Miał przydomki „doktor anielski” () oraz „doktor powszechny” ().
Poglądy
System filozoficzny Tomasza można najkrócej scharakteryzować jako konsekwentne przystosowanie klasycznych poglądów Arystotelesa do treści zawartych w teologicznej doktrynie chrześcijańskiej. Tym sposobem zostały wprowadzone do katolickiej teologii pojęcia aktu i możności, formy i materii, zasada przyczynowego powiązania zdarzeń, rozumienie poznania jako procesu receptywnego, oraz pojęcie dowodu. Według św. Tomasza nie jest bezpośrednio znany umysłowi ludzkiemu ani Bóg, ani dusza, ani żadne prawdy ogólne. Człowiek rodzi się bez wiedzy i zdobywa ją dopiero w czasie życia.