在生病期间还向太祖上书关于筹建都城的事。次年朱标病逝，谥号懿文太子。这对年近七十的朱元璋是个沉重的打击，再也没有精力和心情考虑迁都的事情。朱元璋看到朱标次子朱允炆表现十分孝顺而很喜欢，后来立其为皇太孙。
洪武三十一年闰五月初十（年月4日），朱元璋驾崩于应天皇宫（南京故宫），下遗诏：“朕膺天命三十有一年，忧危积心，日勤不怠，务有益于民。奈起自寒微，无古人之博知，好善恶恶，不及远矣。今得万物自然之理，其奚哀念之有。皇太孙允炆仁明孝友，天下归心，宜登大位。内外文武臣僚同心辅政，以安吾民。丧祭仪物，毋用金玉。孝陵山川因其故，毋改作。天下臣民，哭临三日，皆释服，毋妨嫁娶。诸王临国中，毋至京师。诸不在令中者，推此令从事。”[]朱元璋死前密命驸马梅殷（宁国公主之夫）辅佐新君，遗诏命皇太孙朱允炆继位。朱元璋驾崩几天后，朱允炆于洪武三十一年闰五月十六日（月日）即位，改明年为建文元年，是为建文帝。
朱元璋死后葬于紫金山孝陵。洪武三十一年（年）六月甲辰，上谥曰“钦明启运俊德成功统天大孝高皇帝”，庙号太祖。永乐元年（4年）六月十一日丁巳，增谥“圣神文武钦明启运俊德成功统天大孝高皇帝”。嘉靖十七年（年）十一月朔，改谥“开天行道肇纪立极大圣至神仁文义武俊德成功高皇帝”。
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