Il décède officiellement à Clamart le 11 novembre 2004, à 3h30, heure de Paris, dans la seconde partie du mois de Ramadan. L'annonce est faite par le médecin-général Christian Estripeau, chargé de la communication au service de santé des armées. Mahmoud Abbas est nommé chef de l'Organisation de Libération de la Palestine, Farouk Kaddoumi est élu chef du Fatah, et Ahmed Qoreï maintenu dans ses fonctions de chef du gouvernement. Après un hommage officiel à l'aérodrome militaire de Villacoublay, en présence du Premier ministre français Jean-Pierre Raffarin, une cérémonie officielle se tient au Caire, en présence de nombreux représentants politiques étrangers. Le 12 novembre, les funérailles de Yasser Arafat commencent à 8h50 au club militaire Al-Galaa, à Héliopolis, près de l'aéroport international du Caire, en présence de dirigeants arabes et étrangers, mais en l'absence du public. Yasser Arafat est inhumé le 12 novembre, dans la Mouqata'a, son dernier quartier général de Ramallah en Cisjordanie dans lequel il a vécu confiné durant trois ans, le gouvernement israélien ayant refusé qu'il soit enterré à Al Qods. Yasser Arafat avait à plusieurs reprises exprimé le souhait d'y être inhumé. Des pressions sont exercées sur le gouvernement israélien pendant ses derniers jours pour qu'Arafat puisse y être. La journaliste Stéphanie Le Bars explique dans le quotidien Le Monde que « Politiquement, la présence de la tombe de M. Arafat sur ce site, âprement disputé depuis des décennies, équivaudrait à reconnaître une souveraineté palestinienne sur le lieu saint », « Les Israéliens craignent, en outre, que le tombeau ne devienne un lieu de pèlerinage et de rassemblements. Ils redoutent également le déferlement de centaines de milliers de Palestiniens en plein cœur de Jérusalem pour l'enterrement ». Une foule de près de 100 000 personnes est présente pour accueillir sa dépouille à son retour d'Egypte. L'Autorité palestinienne a décrété un deuil de quarante jours dans l'ensemble des territoires palestiniens. Les commerces ont été fermés pour trois jours et les administrations pour sept jours. Pendant les quarante jours qui ont suivi son décès, les drapeaux sont en berne et toutes les manifestations de joie sont annulées. Dans la crainte de débordements, l'armée israélienne a entièrement bouclé la Bande de Gaza et la Cisjordanie.
