李天馥卒于任上康熙三十八年（1699年）七月，李天馥病，当时康熙正巡幸塞外，责侍臣奏报太晚，立即派遣内阁学士特默德和三名太医官前往李天馥住处探视，赐禁方上药
康熙回銮后，每日朝罢，必问李天馥病情
十月十五日，李天馥病逝，终年六十五
康熙闻之震悼，谕曰：“李天馥简任机务，效力有年，勤慎素著，忽闻溘逝，朕心深为轸恻，着遣散秩大臣一员、侍卫十员往奠茶酒，应得恤典察例具奏
”不久依照规定赐予丧葬祭奠，谥“文定”
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