O'Connor leiti oma Londoni kodust teadvuseta 26. juulil 2023 veidi peale kell 11 päeval ja tunnistati sündmuskohal surnuks. «Teatame suure kurbusega, et lahkus meie armastatud Sinéad. Tema perekond ja sõbrad on muserdatud ning palusid sel väga raskel ajal privaatsust,» kinnitasid tema lähedased sama päeva õhtul tehtud avalduses. Politsei ütles, et kuritegu ei kahtlustata ja surma põhjuse selgitab lahkamine.
O'Connor oli aastaid võidelnud vaimse tervise probleemidega, millest ta polnud saladust teinud. 2022. aasta jaanuaris võttis endalt elu tema 17-aastane poeg Shane. Lauljatar kirjutas Twitteris, et on pärast oma poja surma nagu elav surnu. «Ta oli mu elu armastus, mu hinge valgus.» O'Connor tõdes, et poeg oli tema hinge teine pool ja et ta oli ilma temaga nagu eksinud hing. «Ta oli ainuke, kes mind siiralt armastas,» kirjutas lauljanna.
Viimane foto O'Connorist tehti mullu märtsis. Lauljatar osales Dublinis RTÉ Choice Music Prize'i auhinnagalal, kus ta sai klassikalise Iiri albumi avaauhinna. Lauljatar pälvis aplausi selle eest, et pühendas auhinna igale Iirimaa pagulaskogukonna liikmele.
Iiri lauljatar on enim tuntud oma südantlõhestava Prince'i loo kaveri poolest «Nothing Compares 2 U».