Согласно Мухаммаду Хайдару Дулати Касым-хан умер в 924 году хиджры (1518 год) . Гаффари в «Джахан-ара» и Хасан бек Румлу сообщают год смерти — 930 год хиджры то есть в 1523—1524 гг.. Согласно В. В. Трепавлову Касым хан умер в 1521 г..

Согласно другим данным он умер зимой 1521 года в возрасте семидесяти шести лет.

По словам автора начала XVII в. Кыдыргали Косын улы Жалайри, Касым хан скончался в г. Сарайчике, на берегу реки Урал. Похоронили его в древнем пантеоне золотоордынских ханов.

Перед смертью Касым хан вызвал старшего сына Мамаша и поведал ему:

После смерти Касыма, междоусобицы султанов-джучидов ослабили Казахское ханство. В междоусобной борьбе погиб преемник и сын Касым хана Мамаш — хан.