2020년 10월 말 마라도나의 경호원이 코로나19 증세를 보여서 본인또한 자가격리 중이었는데, 두부 외상을 입은 후 출혈이 생겨 뇌 경막 아래 피가 고이는 경막하혈종으로 수술을 받았다. 이후 11월 11일 부에노스아이레스 근교 올리보스의 병원에서 퇴원하였지만, 2020년 11월 25일 심장마비로 인해 자택에서 사망한 것이 확인되었다. 향년 60세의 나이였다. 아르헨티나 정부는 26일부터 28일까지 3일간을 국가 애도 기간으로 지정했으며, 시신을 대통령궁에 안치하고 국민들의 조문을 받겠다고 했다. 마라도나의 유해를 실은 영구차가 움직이자 국민들이 쏟아져나와 그의 마지막을 배웅해주었고, 일부는 대성통곡하며 영구차를 가로막기도 할 정도였다. SSC 나폴리는 팀의 전설적인 레전드가 사망했다는 소식을 접하자 홈 구장인 스타디오 산 파올로의 구장 명칭을 '디에고 아르만도 마라도나 산 파올로'로 변경하는 방안을 추진 중이라는 소식도 나왔다. 또한 당일에 진행된 UEFA 챔피언스 리그 조별리그 4차전 경기 전에는 마라도나를 기리기 위한 1분간의 추모 시간이 있었다.
마라도나의 죽음이 보도된 이후, 수많은 유명인사들이 마라도나를 추모하고 있다. 펠레, 리오넬 메시, 크리스티아누 호날두, 파올로 말디니, 프란체스코 토티, 가레스 베일, 네이마르, 루이스 수아레스, 디에고 포를란, 조세 무리뉴, 지아니 인판티노 FIFA 회장, 프란시스코 교황, 킬리안 음바페. 한국 선수중에선 그를 우상으로 삼았던 이강인도 그를 추모했다. 마라도나의 소속팀이었던 FC 바르셀로나, 그리고 마라도나를 품었던 SSC 나폴리 역시 그를 추모하였다. 86년 월드컵에서 신의 손을 당한 피터 쉴튼도 해당 사건에 대해 마라도나가 사과가 없었다면서 섭섭함을 표하면서도 그것은 어디까지나 자기 자신의 개인적 감정이지, 객관적으로 가장 위대한 축구선수였음이 분명하고 그런 사람이 너무 일찍 세상을 떠났다며 애도를 표했다.
많은 네티즌들이 추모 열기 속에 전설적인 축구선수를 기리는 가운데 일각에선 약쟁이, 인종차별주의자 의혹이 있는 자를 뭣하러 애도하냐는 비아냥도 있었다.
이런 논란과는 별개로 마라도나는 젊은 시절부터 경기에 나설 때마다 상대 선수들로부터 지나친 수준의 파울을 항상 당하다시피 했었고, 일찍이 마약에 중독되어 젊은 나이에 심장발작을 일으킨 적도 있다. 게다가 은퇴 이후에는 몸 관리도 게을리해서 거의 걸어다니는 종합병원 수준까지 건강이 망가졌었는데, 결국 올 것이 왔다는 반응도 있었다.
