นายเฉลิม ม่วงแพรศรี ถึงแก่กรรมด้วยอาการหัวใจล้มเหลว ที่บ้านพักย่านอ่อนนุช เมื่อคืนวันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2557 สิริรวมอายุ 75 ปี 11 เดือน[1][2][3][4]

ในการนี้ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ พระราชทานน้ำหลวงอาบศพนายเฉลิม ม่วงแพรศรี เมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2557 เวลา 17.00 น. ณ ศาลา 9 วัดดุสิดาราม เขตบางกอกน้อย กรุงเทพมหานคร พร้อมทั้งพระราชทานหีบทองลายสลักตั้งประกอบศพ พวงมาลาหลวงและพวงมาลาของพระบรมวงศานุวงศ์

สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ รับศพไว้ในพระราชานุเคราะห์ มีกำหนด 7 คืน ตั้งแต่วันที่ 6 ถึง 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2557 โดยมีพระพิธีธรรมสวดพระอภิธรรมศพ ในเวลา 19.00 น.

ในการนี้ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินไปในการพระราชทานเพลิงศพ นายเฉลิม ม่วงแพรศรี ณ เมรุดุสิตาราม เขตบางกอกน้อย กรุงเทพมหานคร เมื่อวันอาทิตย์ที่ 26 ตุลาคม 2557 เวลา 17.15 น.[5]