据《史记·殷本纪》记载，武乙在公元前1113年（帝武乙三十五年）前往河渭之间（今陕西大荔一带，黄河与渭水交汇处）打猎时，突然遭遇雷雨，被雷电击中身亡。这一说法在民间流传甚广，甚至被巫师用来宣扬“武乙得罪神灵，遭天谴而死”。
部分学者通过分析甲骨文与后世文献，提出了不同的观点——武乙晚年频繁用兵于渭水流域，当时渭水流域有多个不服商朝统治的方国（如程国、崇国），武乙很可能是在征伐这些方国的战斗中战死。例如，甲骨文记载“武乙三十五年，王征程，战于渭”，而“程”国正位于渭水流域；此外，武乙死后，商朝对西部的军事行动突然减少，也从侧面印证了武乙可能在征伐中丧生。
结合当时的社会背景，“战死沙场”说更具可信度——“雷击而亡”很可能是仇恨武乙的巫师编造的谎言，目的是贬低武乙，恢复巫教的影响力。武乙在位期间大力打击巫教，让巫师阶层失去了政治权力与经济利益，他们对武乙恨之入骨，因此在武乙死后编造“天谴”的说法，既符合他们的利益，也能误导民众，让民众重新敬畏神灵（即巫师）。
武乙敢于挑战巫教权威，通过思想批判、政治夺权、制度改革，将王权从神权的束缚中解放出来，重塑了王权的权威性，提高了商朝的统治效率，为后续商王推行政策奠定了基础。
三次迁都体现了他对商朝发展方向的精准规划，尤其是迁都朝歌，让商朝的统治重心更加稳固；征伐旨方则平定了西部威胁，扩大了疆域；扶持周部落虽埋下隐患，但在当时也是行之有效的手段。