Morrison kuoli Pariisissa, Ranskassa, missä hän oli asunut kumppaninsa Pamela Coursonin kanssa. 2. heinäkuuta 1971 Courson löysi Morrisonin tajuttomana asuntonsa kylpyammeesta. Hän kutsui apua, ja Morrison kiidätettiin sairaalaan, jossa hänet todettiin kuolleeksi saapuessaan.
Morrisonin kuolemaan johtaneita olosuhteita ei ole koskaan täysin selvitetty. Jotkut lähteet väittävät, että hän kuoli huumeiden yliannostukseen, kun taas toiset viittaavat siihen, että hän saattoi kärsiä sydänkohtauksesta tai useiden tekijöiden yhdistelmästä. Ruumiinavausraportti osoitti, että Morrison oli nauttinut suuren määrän alkoholia ja heroiinia ennen kuolemaansa.
Morrisonin kuolemaa koskevat teoriat kiertävät edelleen tähän päivään asti, ja se on edelleen yksi rock-musiikin historian kestävimmistä mysteereistä. Morrisonin ennenaikainen kuolema niin nuorena lisäsi hänen ikonista asemaansa ja teki hänestä symbolin ylilyönneistä ja tragedioista, joita usein liittyy rock and roll -maailmaan.