张弘范在灭宋之后，于厓山石壁上刻了“镇国大将军张弘范灭宋于此”十二字而还。当年十月入朝，忽必烈赐宴内殿，重赏之。过后张弘范即发重病，据说是什么“瘴疠”（这实在奇怪了，有瘴疠却不在南方发作，偏偏到大都才发作）。忽必烈派医生诊治，派近臣商议用药，又派卫士为张弘范值守大门，不许闲杂人等进入。张弘范快病死了，沐浴更衣，让人扶到院子里，向着皇宫方面跪拜。然后吩咐设酒席，奏音乐，与亲友道别，拿出忽必烈所赐的宝剑、铠甲给儿子，嘱咐两句，端坐而死。终年四十三岁。
张弘范可谓文才武略，军旅之中作下许多诗词，作品被收入现代的《元曲三百首》，摘几首如下：
《鹧鸪天》
铁甲珊珊渡汉江，南蛮犹自不归降。
东西势列千层厚，南北军屯百万长。
弓扣月，剑磨霜，征鞍遥日下襄阳。
鬼门今日功劳了，好去临江醉一场。
《天净沙》
黄昏低映梅枝，照人两处相思，的是愁肠断时。
弯弯何以？浑如宫样眉儿。