逝世
病榻问相
刘邦晚年宠爱戚姬及其子赵王如意，疏远吕后，几次想废黜吕后所生的太子刘盈（惠帝）而立刘如意。但因大臣反对，只好作罢。为了皇权的巩固，刘邦费尽心机。本来他年龄就大，在平定英布叛乱时又中了箭伤，到了长安病情加重。吕后找来名医，刘邦问他病情，医生说能治，刘邦一听口气，就知道不会好了，气得大骂医生：“以布衣提三尺剑取天下，此非天命乎？命乃在天，虽扁鹊何益！”说完赏赐给医生五十金打发他走了。
吕后看着弥留中的刘邦，问他死后人事的安排：“ 萧相国死后，由谁来接替呢？”刘邦说曹参。吕后问曹参之后是谁，刘邦说：“王陵可以在曹参之后接任，但王陵智谋不足，可以由陈平辅佐。陈平虽然有智谋，但不能决断大事。周勃虽然不擅言谈，但为人忠厚，日后安定刘氏江山肯定是他，用他做太尉吧。”吕后又追问以后怎么办，刘邦有气无力地说：“以后的事你不会知道了。”
去世
刘邦驾崩于公元前195年，即高祖十二年的四月二十五日（6月1日），享年六十二岁，葬于长陵（在今陕西咸阳），谥号为高皇帝，庙号是太祖。葬于长陵。长陵，位于西安市中心以北约20公里、咸阳市以东约20公里的窑店镇三义村北。1988年，国务院将其列为全国重点文物保护单位。 长陵又名“长山”，是汉高祖刘邦与皇后吕雉（吕后）的陵墓。
他开创的汉朝奠定了中国封建社会的主要文化，即儒家思想影响下的文化制度。在南北朝时期，印度佛教的传入，对儒家文化又产生了影响，了解汉朝的政治和文化制度，有助于理解中国古代的文化。
庙号与谥号
刘邦死后，群臣议定的庙号是”太祖”，谥号是“高皇帝”，正式的全称为“汉太祖高皇帝”，简称庙号应该是“汉太祖”，简称谥号则是“汉高帝”，而不是人们习惯称呼的“汉高祖”。《史记·卷八 高祖本纪第八》曰：“丙寅，葬。己巳，立太子，至太上皇庙。群臣皆曰：高祖起微细，拨乱世反之正，平定天下，为汉太祖，功最高。上尊号为高皇帝。太子袭号为皇帝，孝惠帝也。令郡国诸侯各立高祖庙，以岁时祠。”《汉书·卷一下 高帝纪第一下》文字相同，只是恐引起歧义，将《史记》中的“高祖”换为“帝”。
