Memun 5 yıl doğuda Merv'de bağımsız olarak ve 20 yıl tek Abbâsî halifesi olarak hüküm sürdükten sonra 833de [[Tarsus]]'data 48 yaşındayken 9 Ağustos [[833]]'te öldü. İlk Abbâsî halifelerinin mezar yerleri saklanmakla beraber Memun'un Tarsus'data gömüldüğü çok muhtemeldir.<ref>Tabari tarihinin İngilizce'ye çeviricilerinden olan J.L.Kraemer'nin bu çeviri esere yazdığına göre Memun'un mezarı Tarsus'dadırtadır.</ref> Ölümü sıcak bir yaz gününde bir dere kenarında kardeşi Ebu İshak'la birlikte otururken oraya gelen bir hayvan yükünden aldığı hurmayı yemesinden sonra çok ateşlenip hastalandıktan sonra olduğu bildirilir. Ölüm yatağında yatarken Memun bir buyruk hazırlatarak yerine kardeşi olan Ebu İshak'ın [[Mutasım (Abbasi)|Mutasım]] adıyla halife olmasını istemiş ve ölünce yerine halifeliğe Mutasım geçmiştir.<ref name="muir"/>
