Mohammad Reza Pahlavi mangkat di Kaherah, Mesir dalam usia 60 tahun akibat komplikasi Waldenström's macroglobulinemia[10] (jenis limfoma bukan Hodgkin[11]) pada 27 Julai 1980. Presiden Anwar Sadat memberikan pemakaman penuh hormat baginya[12] yang turut dihadiri oleh seluruh Dinasti Pahlavi, mantan Presiden AS Richard Nixon dan Konstantinos II dari Yunani.[13]

Jenazah Mohammad Reza Pahlavi dimakamkan di Masjid Al Rifa'i di Kaherah, sebuahmasjid yang bernilai simbolik tinggi. Dua orang raja terakhir dari 2 monarki yang sudah runtuh dimakamkan di situ, iaitu ayahnadanya sendiri Reza Shah dan Raja Farouk dari Mesir, yang juga mantan kakak iparnya. Makamnya terletak di sebelah kiri pintu masuk utama.