Mihrimah Sultan'ın ölüm nedeni tam olarak bilinmemekle birlikte, yaygın olarak şeker hastalığı nedeniyle öldüğü kabul edilmektedir. Diğer bazı kaynaklarda ise Mihrimah Sultan'ın ölümüne kalp krizi veya felç gibi başka sağlık sorunlarının neden olmuş olabileceği belirtilmektedir.