สุนทรียา ณ เวียงกาญจน์ ถึงแก่อนิจกรรมด้วยอาการอันสงบจากอาการโรคลิ่มเลือดอุดตันที่เส้นหัวใจ เมื่อวันอังคารที่ 30 กันยายน พ.ศ. 2557 เวลา 16.56 น. หลังจากเข้ารักษาอาการป่วยที่โรงพยาบาลวิชัยยุทธเป็นเวลานานกว่า 2 เดือน[2][3][4][5]

พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานน้ำหลวงอาบศพ ณ ศาลา 6 (ชวลิตธำรง) วัดธาตุทอง เขตวัฒนา กรุงเทพมหานคร ในวันพุธที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2557 เวลา 16.00 น. และตั้งศพบำเพ็ญกุศล สวดพระอภิธรรมศพมีกำหนด 7 คืน ตั้งแต่วันที่ 1 - 7 ตุลาคม พ.ศ. 2557 เวลา 19.00 น.

ในการนี้ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานหีบทองลายสลัก พวงมาลาหลวง และพวงมาลาของพระบรมวงศานุวงศ์ ตั้งประกอบเป็นเกียรติยศด้วย