几经辗转，张荫桓于光绪二十五年二月二十一日（1899年4月1日）始抵达新疆省城迪化（今乌鲁木齐市）。清廷闻报后覆令对其“严行监禁，妥为防范，毋得稍涉松懈”[27]。不过新疆巡抚饶应祺对张荫桓这位“官犯”却别待一格，“馆之抚署，供给周备”[28]。张氏日以赋诗作画自娱，“虽戍边陲，不废风雅”[29]。他还捐资在迪化府西外关鉴湖湖心岛上修建了一幢二层阁楼，以表其寄情山水之意，至今仍在乌鲁木齐人民公园内。[30]

然而，一年后，这种远离政坛的平静被一道严酷的谕旨完全打破。光绪二十六年六月初七日（1900年7月3日），清廷寄谕云：“已革户部侍郎张荫桓著即正法，将此由六百里加紧谕令饶应祺知之。”[31]饶应祺接谕后奉旨行事，张荫桓遂于七月二十六日（8月20日）被杀于戍所，时年64岁。

朝旨不宣其罪而乱命杀人，且戮之唯恐不速，实与情理相悖。对于张氏被杀的原因，官私文献记述不一。“论者谓出端、刚辈矫旨，非上意也”[32]；或言乃“用事者矫诏戮异己”[33]。罗惇曧《宾退随笔·记张荫桓》述之云：“庚子端王载漪窃政，矫诏戮之，孝钦后不知也，回銮时，惠湖嘉道吴永召见，后询及荫桓，吴永以庚子某月电旨（此处误，宜为六百里加紧之谕——引者按）正法对，后为之怃然。”[34]这里言慈禧对张氏之死毫不知情，且有同情之心。也有论者以为处死张荫桓是经过慈禧首肯的。李希圣《庚子国变记》云：

（戊戌政变后）荫桓以康党系刑部，太后盛怒，欲杀之，求救于英人，得戍边。（庚子）兵兴，荫桓上书总理衙门，言宜守约，载漪及刚毅恶之，为蜚语以闻，太后亦恐其通俄，故死。[35]

平心言之，张荫桓久历西国，熟知公法，在当时情势下，其主张守约，反对开战的态度是不言自明的。但以犯官身份是否上书朝廷尚无确凿的证据。至于所言张荫桓通俄之事，与张一贯的亲英倾向相抵牾，官方文书档案中亦无记载，似不可信。

其实，张荫桓被杀的原因是较为复杂的。从根本上说，张氏之死仍与参与戊戌变法有关。百日维新前后，张荫桓极受光绪帝倚重，不时被召见，屡问新法。“虽不入枢府，而朝夕不时得参密沕，权在军机大臣以上”[36]，为群臣所侧目。因帝、后在接见德亲王仪节诸事中发生分歧，荫桓主持其事，故有“离间”两宫之嫌。[37]同时，张荫桓又于幕后积极支持康有为的政治活动，甚至利用召对之时密荐康氏。因此，政变之后，慈禧极欲杀张氏，只因外使干预而未成。近代叶恭绰曾云：

南海张樵野（荫桓）于清光绪间以外省末吏荐至公卿，以才显于世，枢府倚为左右手。其时，翁同龢与孙毓汶意见不同，有若“牛李”。樵野游其间，皆能水乳。卒以荐康有为成戊戌大狱。那拉氏追恨，杀之戍所。其时风气锢蔽，以其不能科目进，众皆轻之。……至非罪被害，哀之者稀，不获与“三忠”（袁昶、徐景澄、徐用仪）同称其道，亦可伤矣。[38]

又言：

康长素之长出，实由樵野荐之于翁叔平（同龢），翁荐之于光绪帝，故戊戌变政，樵野实其原动，西太后欲杀之久矣。庚子乱命，与害珍妃同一笔法，事类袁绍之杀田丰，盖自耻失败而永图灭口，且杜翻案耳。[39]

叶氏之论可谓中肯。言载漪等人“矫诏”戮杀异己，实为为尊者讳。张氏被杀主要是慈禧重修旧怨的结果。

当然，张荫桓之死还须从庚子年夏季特定的政治气氛中去寻找原因。1900年6月，慈禧在载漪等人的怂恿下，不顾部分朝臣的反对，别有用心地“招抚”义和团，对外宣战。他们打着“御侮”的旗号，利用义和团朴素的反帝热情，派兵围攻外国使馆，焚烧教堂，很大程度上助长了团民中极端仇洋和盲目排外的偏**绪。致使京城中“凡沾及外交人员，率指为汉奸，不分皂白”[40]，甚至“凡家有西洋器具货物，或与西人稍有交往者，概加以‘二毛子’之名，任意屠掠”[41]。载漪、徐桐等人乘机利用这种舆论氛围，罗织罪名，杀戮政敌以泄私愤。七月初三日（7月28日）和七月十七日（8月11日）吏部左侍郎许景澄、太常寺卿袁昶、兵部尚书徐用仪、内阁学士联元、户部尚书立山等大臣，均因反对围攻使馆和对外开战，而被以“汉奸”、“通敌”的罪名杀害。据李岳瑞《春冰室野乘》记，立山、联元等人死后，载漪、刚毅诸人“犹不慊，将以次尽杀异议诸臣”，长期办理外交的总理衙门大臣廖寿恒、王文韶均几罹不测，幸荣禄从中力保始免。[42]据载，为了救徐用仪，荣禄曾亲自拜访徐桐，请其劝说慈禧，岂料徐桐答曰：“君尚欲假作好人？我看此等汉奸，举朝皆是，能多杀几个，才消吾气。”[43]徐桐之流昏聩狭隘，竟至于如此丧心病狂的地步，可以想见，像张荫桓这样长期被守旧势力骂为“汉奸”的外交家，又怎能逃脱劫难？诸多迹象说明，徐桐是纵容慈禧处死张荫桓的主谋人物。他对戊戌变法极端仇视。戊戌年五月曾上折“密参张荫桓，诋为罪魁”[44]，请将张“立予严谴，禁锢终身”[45]，但被光绪帝置之不理。政变发生后，徐桐“欲死荫桓”[46]，甚至叫嚣“不杀荫桓者是举为无名”[47]，但因外人干预而不得遂愿。庚子五月朝旨命徐桐参枢务，遂怙权作祟，将张置于死地。