فى شهر يونيه 2011 تدهورت الحالة الصحية للامير سلطان بن عبد العزيز فاضطر إلى السفر لمدينة نيو يورك بولاية نيو يورك فى امريكا ، وبقي فى مستشفى نيو يورك بريستيبيان إلى أن توفي يوم 22 اكتوبر 2011 . ونقل جثمانه لمدينة الرياض وتم الصلاة عليه فى جامع الامام تركى بن عبد الله ودُفن فى مقبرة العود فى الرياض