長孫皇後病情越來越嚴重，太子承乾說：“什麼藥都用了，什麼醫生都請了都治不好母後的病，我要奏請父皇赦免天下的罪人，並度人去當道士和尚，或許有希望使母後的病好轉。”
皇後說：“生死由命，不是靠人力能夠挽回的，如果做善事能帶來長壽，我從來沒有做過不善的事。倘若行善無效，求之何益？赦免犯人是國家大事，不可隨便做。佛、道是異端邪說，禍國殃民，都是皇上所不願做的，怎麼能為我一個人而讓皇上做不該做的事呢？如果要照你的話去做，我不如快些死去。”
太子不敢奏聞，私自給房玄齡講，房玄齡告訴太宗，太宗為了救長孫皇後，準備發大赦令，長孫皇後堅決反對，太宗隻好依她。
長孫皇後的病情一天天嚴重了。
當時房玄齡被太宗免職回家。長孫皇後對太宗說：“房玄齡跟隨陛下多年，小心謹慎，奇謀秘計，平亂治國功勳卓著，如果不是大錯，不要輕易撤職。我的本宗，因我的緣故而得到高官厚祿，不以德才顯貴，是很容易遭禍的，要保全子孫，請不要讓他們掌握大權，隻按外戚的規定給予俸祿就行了。”
長孫皇後請求太宗說：“我在宮中，尊貴已極，不願意兄弟子女滿布朝廷。漢朝的呂太後、霍太後全家遭斬的教訓應引以為戒，特別不能讓我哥哥當宰相。”並暗中要長孫無忌辭職。
唐太宗在一段時間內準長孫無忌辭職，後來又根據功勞仍授長孫無忌宰相之職。
長孫皇後寫了一篇文章，對東漢明帝馬皇後不能抑製外戚專權進行非議。馬皇後德行、人品均是東漢時後妃中的佼佼者，她知書、達禮、孝親、侍君、節儉。漢章帝即位尊為皇太後，還封馬太後的3個哥哥為列侯，馬太後雖然對其進行訓誡，但仍同意授爵封侯，參與政事。最後導致外戚專權，禍亂朝廷，落得身死族滅的下場。
長孫皇後病情沒有好轉，她對太宗說：“我生前沒做過多少好事，死了以後不能害人，希望不要修高墳而浪費國家資財，隻要因山為墳就行了，葬品不要用金銀玉器，隻用瓦木就行了。”並勸諫太宗，希望他“親君子，遠小人，納忠諫，避讒言，省勞役，止遊獵”。最後和太宗訣別：“我死在九泉之下，沒有什麼遺憾，不要讓兒女們前來，以免過於悲傷，我的心也不好受。”說著，取出吊在衣帶上的毒藥給太宗看：“我早就打好主意，如果我在世時，陛下有什麼不豫，我誓以死相從於地下，絕不能做呂後。”
貞觀十年六月逝世，享年36歲。
長孫皇後逝世後，太宗按她的遺囑，葬於昭陵。
長孫皇後留下一本談論自古以來婦女得失的書《女則》，她死後，官司將《女則》呈上太宗。
太宗看後痛哭不已，將其給近臣看，說：“皇後此書，足以垂範百世，我不是不知天命而無益的悲痛，隻是進宮再也聽不見規勸之言了，失掉了一位賢內助，所以不能忘記啊。”
按長孫皇後的建議，唐太宗恢複了房玄齡的相位。
唐代後妃，多有作詩者，長孫皇後開作詩先河，《全唐詩》收長孫皇後詩一首：
春遊曲
上苑桃花朝日明，蘭閨豔妾動春情。
井上新桃偷麵色，簷邊嫩柳學身輕。
花中來去看舞蝶，樹上長短聽啼鶯。
林下何須遠借問，出眾風流舊有名。
長孫皇後詩中勾畫出了上苑遊春的圖畫，那鮮豔的桃花，那飄舞的柳條，那飛來飛去的彩蝶，那悠揚婉轉的鶯啼，構成了一幅明媚的春景圖。再加上蘭閨豔妾踏春而來，和自然界組成了一幅完美的春遊圖，看上去使人心曠神怡，美不勝收。
長孫皇後死後，唐太宗猶如失去了一隻胳膊。
在重男輕女的社會裏，男人把妻子當做衣服。而長孫皇後卻是唐太宗的手足。她與唐太宗同生死，共命運，她體恤唐太宗的其他子女，她保護唐太宗的忠貞大臣，她不以權謀私，不讓外戚參政，她協助唐太宗創立了“貞觀之治”，可惜她英年早逝，但作為皇後，她和唐太宗作為明君一樣，成了千古賢後，萬世楷模。
另一個對唐太宗影響很大的女人是賢妃徐惠。