En los últimos tres años de su vida Van Gogh llegó a realizar hasta 500 obras. Su depresión fue a peor y el 27 de julio de 1890 se disparó un tiro en el pecho. Murió en brazos de su hermano Theo en la pensión Ravoux.

Sin embargo, en 2011 surgió una teoría que apuntaba a que  en realidad Van Gogh jamás se suicidó, sino que en realidad falleció por un disparo accidental. Al parecer dos muchachos  ebrios jugaban con una pistola y por una tonta discusión convirtieron a Van Gogh en su blanco. Se dice que estos jóvenes eran René y Gaston Secrétan que, además, eran conocidos del pintor y él por no querer culparlos se culpó a sí mismo.

"Yo arriesgué mi vida por mi trabajo, y mi razón destruida a medias".

Estas fueron las palabras de Vincent en la última carta encontrada en su lecho de muerte el 29 de julio de 1890. Vincent fue enterrado en el cementerio de Auvers-sur-Oise. Su hermano murió poco después en una clínica de Utrecht, donde falleció el 25 de enero de 1891: a los seis meses de la muerte de Vincent. En 1914 el cuerpo de Theo fue enterrado junto al de su hermano.