Актер скончался 9 декабря 2017 года в Москве после тяжелой, продолжительной болезни.
Последний месяц своей жизни Леонид Броневой провёл в больнице. Его состояние ухудшалось день ото дня. За три недели до кончины его перевели в реанимацию, однако врачи оказались бессильны.
11 декабря 2017 года прошло прощание и похороны Леонида Броневого. Гражданская панихида прошла в московском театре «Ленком». Похороны народного артиста СССР по желанию родных прошли в закрытом режиме, он был упокоен на Новодевичье кладбище, недалеко от могил народного артиста СССР Владимира Зельдина и художника Ильи Глазунова.
♥️💐🙏👍 - светлая память - чтоб помнили