因病去世刘启很节省，在位时他极少兴建宫殿楼阁。后元三年（前141年）正月，刘启患病，病势越来越重，他自知不行了，于是病中为太子刘彻主持加冠（成年礼）典礼。不久，刘启病死于长安未央宫，享年48岁。葬于阳陵（在今陕西省咸阳市渭城区正阳乡张家湾村北），谥号“孝景皇帝”。太子刘彻即皇帝位，是为汉武帝。