刘娥晚年身体渐衰，尤其在明道元年1032年后，频繁因病辍朝。据《宋史》记载，她虽仍坚持处理朝政，但精力大不如前，对权力的掌控力也随之松动。此时，朝野对“太后归政”的呼声渐起，宋仁宗已近弱冠，亲政条件日趋成熟。
明道二年1033年三月，刘娥病情急剧恶化，临终前留下遗诏：“尊杨太妃为皇太后，与皇帝同议军国事。”这一安排试图延续后妃辅政体制，但未能如愿。宰臣们以“皇帝已成年，不应再设太后垂帘”为由，最终将遗诏改为“杨太妃尊为皇太后，皇帝听政如旧”，彻底终结了垂帘格局。
同月甲午日，刘娥于宝慈殿病逝，享年六十五岁。她的死，标志着北宋长达十一年的“章献垂帘”时代正式落幕。宋仁宗为其上尊谥“章献明肃皇后”，这是宋代皇后首个四字谥号，打破了此前皇后谥号仅两字的惯例，足见对其政治功绩的认可。
根据刘娥遗愿，她被安葬于宋真宗永定陵，实现了“生同衾，死同穴”的约定。下葬时，她以皇后礼服入殓，但宋仁宗特意命人在其身上覆盖一件“衮衣”——这是皇帝的礼服，暗合她临朝称制的特殊身份，也成为后世争议她“是否觊觎帝位”的佐证之一。
刘娥的结局，不仅是个人生命的终结，更是北宋皇权交接的关键转折。她的去世让宋仁宗得以亲政，开启了“仁宗盛治”的序幕；而她留下的政治遗产——强化中央集权、善官僚体系、推动文化发展，也为北宋中期的稳定奠定了基础。作为中国历史上罕见的篡权之名却掌帝王之实的女性，刘娥的结局以病逝、尊谥、合葬的方式，成了从权力中心到历史符号的转变，成为北宋政治史上浓墨重彩的一笔。