و به رتق و فتق امور و امامت جماعت در صحن حرم مطهر كاظمين عليهما السّلام و معالجه بيمارى‌اش پرداخت، اما بيمارى‌اش بهبود نيافت تا سرانجام در غروب شب سه شنبه ٢٩ رمضان ١٣٣٦ ه. ق، در ٧٠ سالگى بدرود حيات گفت.[١] با پخش اين خبر در كاظمين، مردم سراسيمه و نالان و گريان از خانه‌ها بيرون ريختند و در همان شب پيكر پاك او را با شكوه هرچه تمامتر كه در كاظمين سابقه نداشت تشييع كردند، و پس از نماز ميت كه به امامت فرزندش مرحوم آيت اللّه سيد ابو القاسم كاشانى اقامه شد، بدنش را نزديك سحر در مقبره اختصاصى كه مدتها پيش از وفاتش آن را در ايوان متصل به حرم مطهر بين صحن قريش و حرم آماده ساخته بود به خاك سپردند. پخش اين خبر در ايران و عراق موجب اندوه بسيار شد. عموم طبقات مردم در مجالس يادبود متعددى در نجف، كربلا، بغداد، كراده، تهران و كاشان شركت كردند. در كاظمين، مجالس بزرگداشت وى از بام تا شام به مدت ١٠ شبانه روز ادامه يافت، و شاعران عراق در رثاى او قصايد و اشعار فراوانى سرودند

آيت اللّه سيد اسماعيل صدر در نامه‌اى چنين نوشت:

«عرض مى‌شود انشاء اللّه تعالى وجود شريف قرين صحّت و سعادت و توفيقات است، ضمنا از رزيّه نازله و قضيّه هائله يعنى وفات مرحوم آيت اللّه آقاى حاج سيد مصطفى كاشانى قدّس سرّه كه ثلمه عظيمه در اسلام بود مستحضر گشته، رضا بقضائه و تسليما لامره، هرچند آن وجود مقدّس از دست رفت، ولى بحمدللّه چشم ما و كافه انام به وجود مبارك جناب حجة الاسلام مجتهد الزمان آقاى حاج ميرزا ابو القاسم دامت بركاته نجل عجلّ آن مرحوم روشن است. بايد قدر اين نعمت عظمى و موهبت كبرى را همه‌كس بداند ...»[٢]

[١]. تهرانى، نقباء البشر، ج ٥، ص ٥٧؛ خاقانى نجفى، شعراء الغرى، ج ١١، ص ٣٢٦. هرچند حرز الدين نجفى در معارف الرجال، ج ٣، ص ١٦، مدرس خيابانى در ريحانة الادب، ج ٣، ص ٢٤٠ و موسوى كاظمى در احسن الوديعة، ج ١، ص ٢٠٥، وفات وى را در شب ١٩ رمضان نوشته‌اند، اما ما گفتار شيخ آقا بزرگ تهرانى را مقدم داشتيم.

[٢]. مجله نور علم، ش ٣( فروردين ١٣٦٣)، ص ٢٨.