一种观点认为，李白是病死的。李白族叔、当涂令李阳冰在他的文集《草堂集序》中写道：“阳冰试弦歌于当涂，心非所好。公暇不弃我，乘扁舟而相顾，临当挂冠，公又疾亟，草稿万卷，手集未修，枕上授简，俾予为序。”唐代李华《故翰林学土李君墓志序》云：“姑熟东南，青山北址，有唐高士李白之墓……(李白〕年六十二，不偶，赋临终歌而卒。”李白死后二十九年，刘全白在唐德宗贞元六年(791)作《唐故翰林学士李君碣记》也说：“君名白，天宝初诏令归山，偶游至此，以疾终，因葬于此。全白幼则以诗为君所知，及此投吊，荒墓将毁，追想音容，悲不能止。” 李白死后一百多年，著名的学者皮日休在《七爱诗》中也曾说过“竟遭腐胁疾，醉魄归八极。”古代文献所谓“疾亟”、“赋临终歌而卒”、“以疾终”，都明白地告诉人们，李白是病卒的。
唐上元二年(761年)秋天，李白抱病投奔时为当涂(今安徽省当涂县)县令的李阳冰。次年病重，临终前赋有《临路歌》：“大鹏飞兮振八裔，中天推兮力不济。余风激兮万世，游扶桑兮挂左袂。后人得之传此，仲尼亡兮谁为出涕?”终年61岁。李白死后，李阳冰将李白葬于当涂县城南5公里的龙山东麓。
现世学者郭沫若从文献记载的“腐胁疾”得到启发，从医学角度进行研究推测，认为李白六十一岁曾游金陵，往来于宣城、历阳二郡间。李光弼东镇临淮，李白决计从军，可惜行至金陵发病，半途而归。此为“腐胁疾”之初期，当是脓胸症。一年后，李白在当涂养病，脓胸症慢性化，向胸壁穿孔，由“腐胁疾”致命，最终死于当涂。但是，这也仅仅是推测而已。