ในปลายปี ค.ศ. 1617 การประชวรของพระราชินีก็ยิ่งถี่ขึ้นจนไม่ทรงสามารถทำอะไรได้ ในเดือนมกราคมปี ค.ศ. 1619 นายแพทย์ประจำพระองค์ทีโอดอร์เดอเมเยิร์นถวายคำแนะนำแก่พระราชินีแอนน์ให้ทรงเลื่อยไม้เพื่อช่วยทำให้เลือดลมดีขึ้น แต่การออกกำลังกลับทำไห้ประชวรหนักยิ่งขึ้น[123] พระเจ้าเจมส์เสด็จไปเยี่ยมพระราชินีแอนน์เพียงสามครั้งเมื่อประชวรครั้งสุดท้าย[124] เจ้าชายชาร์ลส์พระราชโอรสมักจะบรรทมในห้องติดกับห้องพระมารดาที่พระราชวังแฮมพ์ตัน และประทับข้างพระแท่นในชั่วโมงสุดท้ายของพระชนม์ชีพของแอนน์เมื่อทรงสูญเสียพระเนตร[125] อันนา รูสผู้เดินทางมากับพระราชินีแอนน์จากเดนมาร์กใน ค.ศ. 1590 ก็เป็นอีกผู้หนึ่งที่อยู่กับพระองค์จนวาระสุดท้าย[126] พระราชินีแอนน์เสด็จสวรรคตเมื่อพระชนมายุได้ 44 พรรษาเมื่อวันที่ 2 มีนาคม ค.ศ. 1619 ด้วยอาการบวมน้ำ (dropsy) [127]

แม้ว่าจะไม่ทรงสนพระทัยในตัวพระราชินีแอนน์ในระยะหลังแต่การสิ้นพระชนม์ของพระองค์ก็อดที่จะสร้างความสะเทือนพระทัยให้กับพระเจ้าเจมส์ไม่ได้[128] พระองค์มิได้ทรงไปเยี่ยมแอนน์ก่อนหน้าที่จะสิ้นพระชนม์และมิได้ทรงร่วมในพระราชพิธีศพเพราะพระองค์เองก็ทรงล้มประชวรด้วยอาการที่นายแพทย์ทีโอดอร์เดอเมเยิร์นบรรยายว่า “เป็นลม, ถอนหายใจ, มีความรู้สึกสิ้นหวัง, มีความรู้สึกเศร้า...”.[129] จากการตรวจพระศพพบว่าพระราชินีแอนน์ “อวัยวะภายในเสียหมดแล้ว, โดยเฉพาะตับ”[130] หลังจากที่ทิ้งพระศพไว้เป็นระยะเวลานาน[131] พระองค์ก็ได้รับการบรรจุในชาเปลพระแม่มารีในพระเจ้าเฮนรีที่ 7 ภายในแอบบีเวสต์มินสเตอร์ เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม ค.ศ. 1619