1864年，坚持14年的太平天国运动走向了末路，湘军攻陷了围攻多年的天京，并直接杀向天王府。当时，洪秀全早已去世，被埋葬在宫殿中。最终，湘军在宫女的指引下，找到了洪秀全埋葬的地方，并将之开棺戮尸，焚烧尸体。其后，湘军又将洪秀全的骨灰混入石灰中，然后打向天空。
那么洪秀全到底是怎么死得呢？根据满清的说法，洪秀全的死是为服毒自杀。最早提出洪秀全为服毒自杀的系曾国藩，他在攻克天京后，于同治三年（1864年）七月初七日向穆宗汇报战果，在奏折中描绘得极为细致：
“庞际云，孙尚绂等，暨各文武公同相验，该逆尸遵尚邪教，不用棺木，遍身皆用绣龙黄缎包裹。虽袴脚，亦系龙缎。头秃无发，须尚全存，已间白矣。左股右膀，肉犹未脱。验异戮尸，举烈火而焚之！有伪宫婢者，系道州黄姓女子，即手埋逆尸者也。臣亲加讯问，据供：洪秀全生前经年不见臣僚。四月二十七日，因官军攻急，服毒身死，秘不发丧。”
也就是说，早在天京陷落三个月前，洪秀全就已经服毒自杀，而太平天国选择了秘不发丧，或许只有太平天国上层知道。
这种说法流传极广，受到了后世的认同。甚至连李秀成也在供认状中说，洪秀全是服毒而死:
“见九帅之兵处处地道近城。天王焦急，日日烦燥，即于四月廿七日，服毒而亡。”
对于这种说法，学者们有所质疑，毕竟《李秀成供状》被曾国藩改得面目全非是史学界的常识。然而对于洪秀全服毒自杀的说法，共和国以前的学者一直予以了采信，孟森、梁启超、郭廷以等一流史学家都对此表示了认同。
但到了共和国时期，这种说法逐渐被秉承阶级史观的史学家们摒弃。在他们看来，说洪秀全是服毒而死，完全是阶级敌人的污蔑。
所有关于洪秀全自杀的信息均来自敌方，也就是清廷。真正了解或目睹洪秀全逝世情况的太平军一方，基本上没有持天主自杀的观点。所以，自杀之说颇有蹊跷。第二，从洪秀全之个性而言，他是不会选择自杀的。
清廷之所以说洪秀全自杀，是为了扩大自己的战绩与功劳，这种事情在清朝历史上是屡见不鲜的。比如康熙年间的噶尔丹，实际是病死，却被清廷说是饮药而死。
在天京被围之时，李秀成曾劝洪秀全“离城别走”，但是洪秀全却扬言道：
“朕铁桶江山，尔不扶，有人扶。尔说无兵，朕之天兵，多过于水，何惧曾妖者？”
由于无数次的胜利和化险为夷，洪秀全早就沉浸于狂热的宗教情绪中，有常人所无的迷之自信，又怎么会自杀？
除了服毒自杀之外，还有人说洪秀全是吞金而死。而这种说法流传自太平天国的洋兄弟——呤唎。呤唎曾在自己的书中写道：
“8月17日，围城军获悉天王吞金自杀。”
不过此时的呤唎并不在天京城内，因此他的说法也缺乏权威性。
到了现代，学者们通过现有资料推论，洪秀全的死或许完全是因为不健康的生活。
首先，洪秀全纵欲过度，早在永安称王时，他就有嫔妃七十余人。到了天京，洪秀全的后宫再次扩大，达到88人。除了正规嫔妃以外，天王府还有女丞相以至女牌刀手，宫中唯有洪秀全是男子。可以想象，在如此多的女人中，洪秀全会过怎样淫靡放荡的生活。长年纵情声色之中，身体每况愈下，是自然之事。
其次，洪秀全有一个古怪的饮食嗜好——油炸蜈蚣。据洪秀全儿子洪天贵福供述：
“我父亲不吃猪肉，并不准众人吃酒。父亲平日常食生冷，自到南京后以蜈蚣为美味，用油煎食。”
生冷与油煎食品，而且食材是有毒的蜈蚣，洪秀全的身体又怎么可能健康。更严重的是，在天京被围时，洪秀全还主动吃一种名为“甜露”的食品。据考证，“甜露”实际就是用野菜和野草混杂成代食品。这样的饮食习惯，很容易造成营养不良。李鸿章收复苏州，进攻金陵。“秀全忧愤疾笃，足暴肿。”双足浮肿，就是长期食用野草所导致的。
在太平天国末年，太平军连连失利，外在的军事压力和内部宫廷权力争斗，消耗了洪秀全有限的精力，同时，不良的生活习惯和不科学的饮食结构，对其健康也产生了严重的侵蚀。最终，这一系列综合因素导致了洪秀全走向死亡之路。而自杀，洪秀全或许并不会选择。而这些，清朝的史书绝不会记载。