关于袁天罡的死因，历史上并没有确切的记载，因此各种说法都有。以下是几种流传较广的说法：
自然死亡
袁天罡预感自己的寿命将尽，据史书记载，他曾预言自己的死亡，并在预言成真时自然去世。
政治迫害
袁天罡因参与政治阴谋被逮捕，后以一杯毒酒结束了生命。
任期结束
袁天罡死于火井县令的任期上，他预感继续在皇帝身边会有祸事发生，请求回到家乡，唐太宗准其奏请，委以火井县令回蜀郡赴任，果然如期死于任上。
疾病或谋杀
也有说法认为袁天罡的死因可能是疾病或被人谋杀，但都无法解释他死亡时的诡异情况。
妖人之说
历史上有些人认为袁天罡是妖人，但更多资料表明他是一位数术大家，相对正常。
隐居生活
袁天罡在隋唐战乱时长时间隐居在白鹤山，死后葬于此地。
由于缺乏确凿的历史资料，以上说法都不能完全确定袁天罡的死因。他的死因至今仍是个谜