Conform cărții lui Jim Hutton, Mercury and Me, Mercury a fost diagnosticat cu SIDA în primăvara anului 1987, puțin după Paște. În același an, Mercury a declarat că testul său a ieșit negativ. În ciuda negațiilor, presa britanică a continuat zvonurile în anii următori, din cauza stării psihice și aparenței fizice a lui Mercury, din ce în ce mai slăbit și mai subțire, precum și din cauza lipsei de turnee a celor de la Queen. Până la sfârșitul vieții sale, Mercury fusese urmărit de fotografii de scandal, de tip paparazzi, în timp ce tabloidul The Sun susținea că Mercury este grav bolnav. Apariția sa din ultimul său videoclip, „These Are the Days of Our Lives”, le-a confirmat suspiciunile.

Mercury a continuat să înregistreze melodii în studio până cu o lună înainte de a muri în noiembrie 1991. În ultimul său an de viață, Queen era la apogeul succesului, albumul Innuendo intrând în topurile britanice pe locul întâi și vânzându-se în 250.000 de exemplare doar în prima săptămână de la lansare.

Pe data de 22 noiembrie, 1991, Mercury l-a chemat pe managerul trupei Queen la el acasă în Kensington, pentru a discuta o declarație publică.

Puțin după 24 de ore de la declarația de presă, Mercury a murit pe data de 24 noiembrie 1991 la vârsta de 45 de ani. Cauza decesului a fost bronhopneumonie cauzată de SIDA. Deși el nu participase de ani de zile la slujbe religioase, înmormântarea lui Freddie a fost făcută de un preot zoroastrian. Cântărețul Elton John și membrii rămași din formația Queen au luat parte la înmormântare. El a fost incinerat la cimitirul Kensal Green, iar cenușa sa a fost împrăștiată pe malurile lacului Geneva, lângă Montreux, Elveția, locul unde Freddie și-a petrecut ultimii ani din viață. Prin testament, Mercury i-a lăsat lui Austin jumătate din avere, iar cealaltă jumătate părinților și surorii lui. El i-a mai lăsat bucătarului său 500.000 de lire, 500.000 de lire asistentului, 100.000 de lire șoferului și 500.000 de lire partenerului său Jim Hutton. Marry Austin a moștenit casa acestuia, unde locuiește acum împreună cu familia sa.