Die spanische Golflegende erlag am Samstagmorgen um 2.10 Uhr in seinem Haus im nordspanischen Pedrena nahe Santander einem Krebsleiden. Die Familie des Ausnahmesportlers bestätigte eine entsprechende Meldung des spanischen Fernsehens. Ballesteros hinterlässt seine drei Kinder Baldomero, Miguel und Carmen, von deren Mutter er seit einigen Jahren getrennt lebte.

Nach seinem Tod hat die Regierung der nordspanischen Region Kantabrien eine dreitägige Trauer angeordnet. In dieser Zeit werden in Ballesteros' Heimat die Flaggen an offiziellen Gebäuden auf Halbmast wehen, teilte die Regierung am Samstag in Santander mit.

Ballesteros starb an den Folgen einer Tumorerkrankung, die im Oktober 2008 nach seinem Zusammenbruch auf dem Madrider Flughafen diagnostiziert worden war. Damals entdeckten Ärzte zwei Krebsgeschwüre im Gehirn des Spaniers. Anschließend wurde er innerhalb von zwei Wochen viermal operiert und hatte sich zahlreichen Chemotherapien unterzogen.

Rund ein Jahr vor der Krebsdiagnose hatte Ballesteros im Sommer 2007 seine erfolgreiche Karriere beendet. Mit insgesamt 91 Turniersiegen seit seinem Profidebüt 1974, darunter zwei Siegen beim US-Masters und drei Erfolgen bei den British Open, gilt der "Stier von Pedrena" genannte Ballesteros als einer der bedeutendsten Spieler der Golf-Geschichte.