Şah Sultan'ın ölüm nedeni, 1572 yılında vefat etmiş olmasıdır. Bazı kaynaklara göre, Şah Sultan'ın ölümü, uzun yıllar boyunca çektiği hastalıkların bir sonucu olarak gerçekleşmiştir. Diğer bir iddiaya göre ise, 1541 yılında boşandığı eşi Sadrazam Lütfi Paşa'nın, zina yapan bir kadının uzvunu dağlatması üzerine, bu cezanın İslam'da yeri olmadığını savunarak eşiyle tartışması ve Lütfi Paşa'nın bu duruma karşı çıkan Şah Sultan'ı dövmesi, boşanmalarına ve Lütfi Paşa'nın sadrazamlık makamını kaybetmesine yol açmıştır.