阿里不哥的死因主要有兩種說法：
病故：
多數史料記載，阿里不哥因病而死。在正規出版的史學刊物中，這種說法得到了廣泛認可。
《史集》中提到，阿里不哥於伊斯蘭教歷664年天患病死去，並且忽必烈對其遺孀子女給予了妥善的照料。
被忽必烈毒殺：
另一種說法是阿里不哥被忽必烈毒殺。這一說法源自於阿里不哥被忽必烈降伏後，他的大多數親信和將領都被處死，阿里不哥感到恐懼並逃至湖廣的古云夢則遺址，不久後死亡。
綜合以上信息，雖然病故的說法更爲廣泛接受，但也不能完全排除阿里不哥被毒殺的可能性。考慮到歷史記載的多樣性和複雜性，這兩種說法都有一定的依據，但具體原因可能只有通過更深入的歷史研究才能得出更準確的結論。