1924年1月21日莫斯科时间18时50分，列宁在戈尔基村去世，终年54岁。有90余万人出席追悼大会时瞻仰了列宁的遗体并默哀。视列宁为良师益友的中华民国广州革命政府领导人孙中山闻讯后致悼词：茫茫五洲，芸芸众生；孰为先觉，以福齐民？伊古迄今，学者千百，空言无施，谁行其实？惟君特立，万夫之雄；建此新国，跻我大同。并世而生，同洲而国；相望有年，左提右挈。君遭千艰，我丁百厄；所冀与君，同轨并辙。敌其不乐，民乃大欢；邈焉万里，精神往还。天不假年，与君何说；亘古如生，永怀贤哲。
而坚持反共主义立场的英国首相丘吉尔评论说：俄国人民掉进泥潭苦苦挣扎，对于他们来说最坏的事情莫过于列宁的诞生，而第二坏的事情则是他的死亡。
列宁雕像列宁逝世后，苏联政府为纪念他，在莫斯科的红场建造列宁墓并将列宁的遗体用现代防腐技术制成木乃伊保存在水晶棺内供瞻仰。1920年代初，俄国宇宙主义运动相当流行，列昂尼德鲍里索维奇克拉辛和亚历山大亚历山德罗维奇博格丹诺夫提议将列宁的尸体冷冻，以便将来让他苏醒。冷冻设备需到国外购买，但是由于种种原因该计划未能实现。于是计划改为尸体进行防腐处理，在1924年1月27日放置在永久展览在莫斯科列宁墓。
近年来俄罗斯科学院等机构提出将列宁的遗体迁出红场列宁墓下葬，并得到了部分议会议员的支持。但这一提议同时也遭到包括普京在内的不少政治人物的反对。
列宁逝世三天后，彼得格勒更名列宁格勒，1991年苏联解体后改名圣彼得堡，圣彼得堡所在的列宁格勒州保持原名。
