Sau khi hoàn thành công cuộc [[Nam tiến]] của mình, trong những năm cuối đời, Chúa VõVũ đâm ra say mê tửu sắc, không còn thiết tha việc nước nữa. Theo thông tin trên trang Nguyễn Phước tộc, thì:
:''Để dễ dàng trong việc tiếm quyền, chính [[Trương Phúc Loan]] đã khuyến dụ Chúa VõVũ đi vào con đường nữ sắc. Một cung phíphi rất được ngài sủng ái là Công nữ [[Nguyễn Phúc Ngọc Cầu]], con của Dận quốc công [[Nguyễn Phúc Điền]]. Đây chính là mầm mống gây cảnh suy tàn của triều đại sau này''<ref>Xem [http://nguyenphuoctoc.net/vuong-pha/09_nguyenphuckhoat.htm].</ref>.
Ngày [[20 tháng 5]] năm [[Ất Dậu]] ([[7 tháng 7]] năm [[1765]]), Chúa VõVũ qua đời, ở ngôi 27 năm, thọ 51 tuổi.
Chúa VõVũ được táng tại lăng Trường Thái ở làng La Khê ([[Hương Trà]], [[Thừa Thiên]]). Đến đời vua [[Gia Long]], Chúa VõVũ được thờ tại [[Thái Tổ Miếu (hoàng thành Huế)|Thái Tổ Miếu]] (tức Thái Miếu trong [[Hoàng thành Huế]]), án thứ tư bên tả.
[[Nguyễn Phúc Thuần]], con trai thứ 16 của Chúa VõVũ lên ngôi, dâng thụy hiệu cho cha là: ''Trí Hiếu Vũ Vương''. Năm [[Bính Dần]] ([[1806]]), Vua [[Gia Long]] truy tôn là: ''Trí Hiếu Vũ Hoàng Đế'', miếu hiệu là ''Thế Tông''.<ref>Xem thụy hiệu đầy đủ ở website Nguyễn Phước tộc.</ref>
