สมเด็จพระราชินีหลุยส์สวรรคตในวันที่ 19 ธันวาคม พ.ศ. 2294 ที่ พระราชวังคริสเตียนเบอร์ก,โคเปนเฮเกน, ประเทศเดนมาร์ก พระนางทรงสิ้นพระชนม์จากภาวะแทรกซ้อนในการมีพระประสูติกาลก่อนกำหนดและพระบุตรในพระครรภ์ก็สิ้นพระชนม์ด้วยเช่นกัน สิริพระชนมายุเพียง 27 พรรษา รวมระยะเวลาดำรงเป็นสมเด็จพระราชินี 14 ปี พระบรมศพถูกฝังที่มหาวิหารร็อคสไลด์ พระเจ้าเฟรเดอริกที่ 5 ทรงเสียพระทัยมากในการสิ้นพระชนม์ของพระมเหสี พระองค์ทรงปฏิเสธที่จะสมรสใหม่ แต่ก็ต้องอภิเษกสมรสครั้งที่ 2 กับ ดัสเชสจูเลียนา มาเรียแห่งบรันสวิค-วอฟเฟนบุตเทลด้วยเหตุผลทางการเมือง ต่อมาเมื่อพระเจ้าเฟรเดอริกที่ 5 เสด็จสวรรคต พระบรมศพได้ถูกฝังเคียงข้างพระราชินีหลุยส์