Neal qua đời tại nhà của mình ở Edgartown, Martha's Vineyard, Massachusetts, vào ngày 8 tháng 8 năm 2010, vì ung thư phổi. Bà đã trở thành người Công giáo bốn tháng trước khi bà qua đời và được chôn cất tại Tu viện Regina Laudis ở Bethlehem, Connecticut, nơi nữ diễn viên Dolores Hart, người bạn của bà từ đầu những năm 1960, đã trở thành một nữ tu và cuối cùng là nữ tu.
Tháng 8