重，他实在支持不下去了，只好上书请求仁宗允许他调闲郡治病。不久，朝廷批准他调任颍州。

宋仁宗皇佑四年春，范仲淹前往颍州赴任。途经徐州时，六十四岁的范仲淹旧疾缠身，只好在徐州停下来养病。范仲淹病重的消息传至京城，仁宗皇帝非常担心，专门派亲信太监带着御医前来问候并帮助治药。

然而，终因病情太重，回力无天，范仲淹感觉大限将至，便用颤微微的手艰难地写下最后一封奏章《遗表》，敬献给仁宗皇帝，念念不忘社稷长远，国家兴衰。

他劝告仁宗：“伏望陛下调和六气，会聚百祥，上承天心，下徇人欲，明慎刑赏而使之必当，精审号令而期于必行，尊崇贤良，裁抑侥幸，制治于未乱，纳民于大中。”至于自己身后之事却只字未提，表现出他一生坚守的大忠和大节。

皇佑四年，范仲淹病死于徐州。十二月葬于河南洛阳东南万安山，宋仁宗听闻范仲淹病逝，悲痛万分，亲笔书写“褒贤”之碑，并赠兵部尚书，谥号“文正”，累赠太师，中书令兼尚书令，追封楚国公、魏国公。