W czerwcu 2008 media doniosły, że Newman, były nałogowy palacz, ma raka płuc. Choroba nowotworowa doprowadziła do śmierci aktora 26 września 2008 – w wieku 83 lat – w jego domu w Westport w stanie Connecticut.
Życie prywatne W 1949 ożenił się z Jackie Witte, z którą miał troje dzieci: syna Scotta (ur. 1950, zm. 1978 wskutek przedawkowania środków uspokajających i alkoholu), Susan (ur. 1953) i Stephanie. Podczas prac na spektaklem Piknik związał się z aktorką Joanne Woodward, jednak z powodu swoich wiktoriańskich poglądów zwlekał z rozwodem, na który zdecydował się dopiero w 1958 i w tym samym roku, podczas uroczystości w hotelu w Las Vegas, poślubił kochankę. Z Woodward doczekał się trzech córek: Elinory „Nell” Teresy (ur. 1959), Melissy (ur. 1961) i Claire (ur. 1965).
Wpływ na popkulturę Na Uniwersytecie w Princeton studenci obchodzą 24 kwietnia tzw. „Dzień Newmana”. W dniu tym do tradycji należy wypicie 24 piw w ciągu 24 godzin. Nie jest to oficjalne święto uczelni, a sam aktor deklarował, że czułby się lepiej, gdyby tej tradycji nie kontynuowano.