1963年9月下旬，羅榮桓因為病情嚴重再一次住進了北京醫院。這一次比起前幾次，病情更加惡劣了，不僅血壓不穩和心臟不好，就連腎臟也出現了問題，身體機能直線下降。面對病魔的侵蝕，羅榮桓意識到自己可能時日無多了。

進入12月之后，羅榮桓的病情更為惡化。毛主席得知后，一直對他的病情非常關切，下達指示讓醫院一定要大力組織搶救。醫院在為羅榮桓檢查過身體后，發現急需要為其輸血，才可以延長壽命。

得知羅榮桓需要輸血治療，總參和總政許多健壯的小伙子軍官紛紛自愿來到北京醫院，表示愿意為首長輸血。得知同志們對自己這樣的幫助和關懷，羅榮桓也感覺到很是榮幸和感動。只可惜，他沒辦法再多做些工作，回報黨和人民了。

下午，羅榮桓清醒了過來?？吹胶⒆觽兒推拮邮睾蛟谧约旱纳磉?，羅榮桓抬手示意孩子們上前來，接著，羅榮桓和孩子們說道：

“爸爸只給你們留一句話——堅信共產主義這一偉大整理，永遠干革命。”

聽到爸爸說這樣的話，孩子們紛紛落下了眼淚。等叮囑完孩子們后，羅榮桓又把妻子林月琴喊來身邊，溫柔的拉著林月琴的手。對于這位和自己并肩作戰一生的親人，羅榮桓沒有很多的話留給妻子。只是叮囑妻子：

“等我死后，分給我的房子不要再住了，搬到一般的房子去。”

聽到丈夫的話，林月琴點點頭。他知道丈夫一生對待自己對待家人都不喜歡搞特殊。她答應了丈夫這個要求。她和孩子們一定繼續跟著黨走，不忘他的教導和叮囑，一定繼續艱苦樸素的奮斗，不依賴任何人。

1963年12月16日，羅榮桓因病逝世，心臟永遠停止了跳動。陪伴著羅榮桓走完最后一程的，除了他的妻子和孩子，還有他的戰友賀龍賀老總、張愛萍、甘泗淇、梁必業等人。羅榮桓的一生，忠于革命忠于黨，毫無遺憾。

逝世的當天晚上，毛主席在中南海頤年堂會議室召開工作會議，聽取聶榮臻匯報十年科學技術規劃。在開會之前，毛主席提議與會的眾人全部起立，大家一起為逝世的羅榮桓同志默哀。在毛主席的提議下，眾人在開會前為羅榮桓默哀幾分鐘。

結束后，毛主席開始講述起來自己所熟識的羅榮桓。羅榮桓一生對敵人狠，對自己的同志好，有什么都是當面說，從來不背地里議論人，一生始終如一?？v觀羅榮桓的一生，他對黨的團結起了很大的作用。黨和人民是不會忘記羅榮桓的。

出席這次會議的，還有羅瑞卿同志。在會議結束后，羅瑞卿特意叮囑夫人郝治平聯系一下羅榮桓同志的夫人林月琴，勸她節哀，千萬要保重身體。林月琴接到戰友的電話后，也非常感動，她感謝大家對她們一家的關心。

毛主席也是如此，在羅榮桓逝世幾天后夜不能寐，思來想去，毛主席決定為羅榮桓寫一首悼詩，其中有兩句是這樣的“君今不幸離人世，國有疑難可問誰”，這兩句詩，足可見毛主席對羅榮桓的追思和哀悼。