ตามปกติแล้วพระญาณโมลี มีร่างกายแข็งแรง ไม่เคยป่วยหนักเลย ปี พ.ศ.๒๕๓๒ เริ่มเป็นเบาหวาน ได้ไปให้หมอตรวจแล้วเอายามาฉัน และได้ฉันยาทั้งสมุนไพรของไทย-จีนตลอดมา จนกระทั่ง ปี ๒๕๓๕ คุณหมอธีรยุทธ วรรณกูล ซึ่งคุ้นเคยกับท่าน ทราบว่าท่านเป็นเบาหวานก็มาเยี่ยม และได้ตรวจความดันโลหิตด้วย แล้วก็จัดยาถวายให้ฉัน คุณหมอมาเยี่ยมและตรวจเป็นประจำ พร้อมทั้งจัดยาถวายไม่เคยขาด

     ตอนเช้ามืดวันที่ ๑๙ สิงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๔ ท่านเป็นลมลุกขึ้นไม่ได้ เกือบ ๘ โมงเช้าแล้ว ก็ยังไม่ลงไปฉันเช้า ชิ้นน้องสาวของท่านก็สงสัย มาเรียกไม่ได้ยินเสียงขานรับ ก็ขอร้องให้นายช่างงัดประตู เพราะไขกุญแจแล้วติดกลอนข้างใน เห็นท่านนอนตะแคงยกมือไหว้พระอยู่ก็เรียกท่าน ท่านขานแต่ไม่ดัง ก็รีบไปตามคุณหมอสรรเสริญ ตันสุขเกษม เล่าอาการให้ฟัง ย่อ ๆ หมอสั่งให้รีบนำไปส่งโรงพยาบาลด่วน หมอตามไปด้วยและสั่งให้โรงพยาบาลเช็คหัวใจ และเอ็กซเรย์ หมอที่โรงพยาบาลส่งตัวท่านไปอยู่โรงพยาบาลสงฆ์ ชิ้นน้องสาวก็ให้อาจารย์ขวัญเนตร ศิริโชติ ช่วยโทรศัพท์ไปหาคุณหมอธีรยุทธที่โรงพยาบาลหาดใหญ่ คุณหมอสั่งให้นำท่านเจ้าคุณฯ ไปเอ็กซเรย์ที่ศูนย์หาดใหญ่ด่วน ปรากฎว่าเส้นเลือดในสมองแตก หมอก็นำท่านไปโรงพยาบาลหาดใหญ่ จัดให้อยู่ชั้น ๓ ตึกพิเศษ มีพยาบาลผลัดเวรกันเฝ้าตลอดเวลา คุณหมอได้เป็นหมอประจำตัวของท่าน และได้หมั่นเช็คอาการตลอด อาการมีแต่ทรงกับทรุด คุณหมอสั่งห้ามเยี่ยม เพราะมีพระสงฆ์และผู้ที่เคารพนับถือท่านไปเยี่ยมตลอดเวลาและเป็นจำนวนมาก น้อง ๆ หลาน ๆ คอยเฝ้าอยู่หน้าห้องพักของท่านตลอดเวลา

     วันที่ ๒๑ สิงหาคม ๒๕๓๔ หมอผ่าสมองเอาเลือดที่คั่งออก แต่อาการยังไม่ดีขึ้น ประมาณ ๖ โมงเย็น ท่านได้เรียกนายพงศ์ศักดิ์ ซึ่งเป็นหลานและเฝ้าอยู่เข้าไปแล้ว ท่านพูดให้ฟังเป็นหลายครั้ง เพราะเสียงพูดไม่ชัด สั่งให้จดไว้คือ "ความดีแห่งกาย ความตายเป็นอื่น" เมื่อจดแล้วอ่านให้ท่านฟัง ท่านพยักหน้า และท่านเรียกชิ้นน้องสาวแล้วถามว่าที่ท่านสั่งเอาไว้ นานแล้ว ยังจำได้หรือไม่ ให้พยายามนึกดูให้ดี แล้วปฏิบัติตามด้วย คือเมื่อ ๓ ปีที่ผ่านมา ท่านสั่งว่าถ้าท่านตายลง ขอให้เอาศพของท่านกลับไปเผาที่บ้านสทิงหม้อ ซึ่งเป็นบ้านเกิด บ้านเดิมของท่าน ไม่ต้องตามผู้อื่น ให้ทำเท่าที่มีกำลังจะทำ ชิ้นก็บอกว่าจำได้ ท่านย้ำอีกว่า ต้องพาศพไปวัดโลการามให้ได้

     วันที่ ๒๓ สิงหาคม ๒๕๓๔ หมอพาไปเจาะคอ เพราะเสลดมากหายใจไม่สะดวก

     วันที่ ๒๖ สิงหาคม ๒๕๓๔ เจาะคออีกครั้งในตอนเช้า พอเที่ยงคืนของวันที่ ๒๖ สิงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๔ อาการไม่ดี หมอพาไปเอ็กซเรย์อีก ปรากฎว่าเส้นเลือดในสมองแตกใหม่ และเลือดออกมากกว่าเดิมอีก

     วันที่ ๒๘ สิงหาคม ๒๕๓๔ ตอนเช้า หมอพาไปผ่าตัดกะโหลกศีรษะ เพราะสมองบวมมาก หลังจากนั้นอาการทรุดมากเลยพาเข้าห้องไอซียู จนถึงวันที่ ๓๐ สิงหาคม ๒๕๓๔ วาระสุดท้ายของท่านก็มาถึงเมื่อเวลา ๐๒.๔๐ น. ท่านสิ้นบุญโดยสงบ เวลา ๐๕.๐๐ น. ในคืนวันนั้น คุณหมอธีรยุทธและภรรยา น้อง ๆ หลาน ๆ พร้อมด้วยพระครู ปัญญาวรกิจ เจ้าอาวาสวัดโลการาม ก็ได้นำศพของท่านกลับมาตั้งบำเพ็ญกุศลบนโรงเรียนปริยัติธรรมวัดเลียบ ซึ่งเป็นที่อยู่ของท่านมาเป็นเวลานาน ได้จัดงานทำบุญ ๗ วัน ๕๐ วัน ๑๐๐ วัน ตามลำดับมา และทำบุญครบรอบปีเมื่อวันที่ ๓๑ สิงหาคม ๒๕๓๕ ในระหว่าง ที่ตั้งศพอยู่นั้น ได้นิมนต์พระมาสวดพระอภิธรรมในเวลากลางคืน และนิมนต์พระในวัดเลียบมารับสังฆทาน และฉันเพลประมาณวันละอย่างน้อย ๑๐ รูป และไม่เกิน ๑๕ รูป เป็นประจำ ทุกสัปดาห์

     พระญาณโมลี (ประณีต ฐิตธมฺโม ป.ธ.๖) มรณภาพ เมื่อ วันที่ ๓๐ สิงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๔ เวลา ๐๕.๐๐ น.