Sinwar gugur dalam sebuah operasi militer oleh tentara Israel di Gaza pada Rabu, 16 Oktober 2024, setelah satu tahun perang Gaza berkecamuk. 

Negara-negara Barat mengklaim kematian Sinwar ‘menawarkan’ kesempatan untuk mengakhiri perang Gaza, namun Perdana Menteri Israel Benjamin Netanyahu mengatakan perang Gaza belum berakhir, melainkan sampai seluruh sandera warga negera Israel dibebaskan Hamas.

“Hari ini musuh sudah tewas, namun tugas kami masih belum selesai. Kepada seluruh keluarga sandera, saya ingin katakan ini adalah sebuah momen peperangan yang penting. Kami akan terus mengerahkan kekuatan militer penuh hingga orang-orang yang Anda sayangi pulang ke rumah,” kata Netanyahu dalam sebuah rekaman video tak lama setelah kematian Sinwar terkonfirmasi pada Kamis, 17 Oktober 2024. 

Sebelum Sinwar dibunuh Israel, Ismail Haniyeh lebih dulu dibunuh Tel Aviv di Tehran pada Juli 2024. 

Sinwar didudga bersembunyi pada terowongan-terowongan bawah tanah yang ada di wilayah Gaza dalam 20 tahun terakhir. 

Namun Sinwar tewas dalam sebuah pertempuran di selatan Gaza pada Rabu, 16 Oktober 2024, dengan tentara Israel, yang pada awalnya tidak menyadari kalau mereka sudah menangkap salah satu pucuk pimpinan Hamas yang diburu Tel Aviv.