يحيى السنوار استشهد في يوم الأربعاء 16 أكتوبر 2024 خلال اشتباك مسلح مع الجيش الإسرائيلي في رفح جنوب قطاع غزة. وقد جرت العملية العسكرية حينما اقتحمت قوات إسرائيلية مبنى في رفح كان السنوار فيه مع اثنين آخرين، ووقع تبادل لإطلاق النار. أُصيب جندي إسرائيلي بجروح خطيرة في الاشتباك، وتم قصف موقع السنوار بقذائف دبابات، ثم انهار جزء من المبنى فوقه مما أدى إلى استشهاده. وأكد الجيش الإسرائيلي بعد فحص الحمض النووي أن الجثة التي عثروا عليها تعود له. تم إعلان استشهاده رسميًا في اليوم التالي، 17 أكتوبر 2024، من قبل إسرائيل وحركة حماس على حد سواء، وقد نعته قيادة الحركة وأكدت موته في معركة دفاعية عن غزة بعمر 63 سنة.