बाजीराव की मौत २८ अप्रैल १७४९ को काफी कम उम्र में हो गयी | उन्हें अपनी जागीरों का मुआयना करते हुए अचानक बुखार हुआ , शायद गर्मी की वजह से और वह ३९ साल की उम्र में चल बसे | वह १००००० सैनिकों के साथ दिल्ली जा रहे थे और इंदौर शहर के पास खर्गोने क्षेत्र में रुके थे | २८ अप्रैल १७४० को उनका अंतिम संस्कार रावेरखेडी में नर्मदा नदी सनावद खर्गोने के पास कर दिया गया | उनकी याद में सिंदिया ने एक स्मारक की स्थापना की | उनके निवास स्थान और एक शिवजी के मंदिर के खँडहर पास में स्थित है |