ถนัด คอมันตร์ ถึงแก่อสัญกรรมเนื่องจากหลอดเลือดสมองตีบ เมื่อวันที่ 3 มีนาคม พ.ศ. 2559 เวลา 15.49 น. ณ โรงพยาบาลรามาธิบดี สิริอายุได้ 7002101000000000000101 ปี 7002298000000000000298 วัน ตั้งศพบำเพ็ญที่บ้านพักส่วนตัวที่ถนนเพชรบุรี[10]

วันที่ 5 มีนาคม พระบาทสมเด็จพระมหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้อภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ อดีตนายกรัฐมนตรีไทย เป็นผู้แทนพระองค์พระราชทานน้ำหลวงอาบศพ ณ บ้านพักของเขา ต่อมาพระราชทานโกศมณฑป เนื่องจากถึงแก่อสัญกรรมระหว่างปฏิบัติหน้าที่ และทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้พระราชทานพวงมาลาประจำพระองค์และพระบรมวงศ์ศานุวงศ์อีกด้วย

วันที่ 28 กรกฎาคม เวลา 14.00 น. โปรดเกล้าฯ ให้สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จฯ แทนพระองค์ไปพระราชทานเพลิงศพ ณ เมรุหลวงหน้าพลับพลาอิศริยาภรณ์ วัดเทพศิรินทราวาส