W czerwcu 2003 roku Charles wykonał z fanem swej twórczości Vanem Morrisonem piosenkę „Crazy Love”. Zapis tego występu wydany został na kompilacyjnym albumie Morrisona z 2007 roku, The Best of Van Morrison Volume 3. W tym samym roku muzyk wykonał „Georgia on My Mind” i „America the Beautiful” podczas bankietu w Waszyngtonie, co było jego ostatnim publicznym występem. Po raz ostatni Ray publicznie pojawił się 30 kwietnia 2004 roku, kiedy jego studio nagraniowe zostało uznane za miejsce historyczne miasta Los Angeles.
Ray Charles zmarł 10 czerwca 2004 roku na raka wątrobowokomórkowego w swoim domu w Beverly Hills w Kalifornii. Muzyk został pochowany na cmentarzu Inglewood Park Cemetery w Inglewood w Kalifornii.
Ostatni album muzyka, Genius Loves Company, wydany został dwa miesiące po śmierci Raya. Składa się z utworów nagranych przez Charlesa z różnymi artystami: B.B. Kingiem, Vanem Morrisonem, Williem Nelsonem, Jamesem Taylorem, Gladys Knight, Michaelem McDonaldem, Natalie Cole, Eltonem Johnem, Bonnie Raitt, Dianą Krall, Norah Jones i Johnnym Mathisem. Płyta zdobyła osiem nagród Grammy, a duety z Eltonem Johnem i B.B. Kingiem cieszyły się dużym uznaniem.