Publicaţia Santa Monica Observer scrie, citând o sursă din poliţia londoneză, că artista a murit din cauza unei supradoze de fentanil. Acest medicament a fost găsit de poliţie chiar lângă patul din camera de hotel unde artista a fost găsită moartă.
În aprilie 2016, Prince a murit din cauza unei supradoze accidentale din acelaşi medicament.
Pe 15 ianuarie, Dolores O'Riordan a fost găsită decedată în camera unui hotel din Londra, oraş în care se afla pentru o sesiune de înregistrări. Artista avea 46 de ani.
Poliţia britanică a anunţat, în ziua următoare, că decesul cântăreţei Dolores O'Riordan nu este considerat suspect şi că medicii legişti urmează să afle care au fost cauzele morţii.
Având în vedere supradoza de fentanil, poliţia suspectează o sinucidere, dar aşteaptă rezultatele testelor toxicologice. Ipoteza sinuciderii nu este improbabilă, pentru că, în 2013, Dolores O'Riordan a încercat să se sinucidă prin supradoză de droguri, spunând ulterior că suferea de depresie şi că a avut o cădere psihică.
O'Riordan a fost diagnosticată cu tulburare bipolară în mai 2017.
Dolores era de părere că problemele sale emoţionale au drept cauză faptul că a fost abuzată când era copil.