Hans hit "Mas que nada" gjorde honom till bossa novans frontfigur och hjälpte till att popularisera den brasilianska musikgenren över hela världen på 1960-talet.
2006 toppade en modern version av låten USA-listorna framförd av Black Eyed Peas.
Sergio Mendes komponerade musiken till filmen "Pelé" med saxofonisten Gerry Mulligan och producerade också ett album inspelat av den brasilianske fotbollslegendaren.
Mendes vann 1992 en Grammy för bästa världsmusikalbum för "Brasileiro" och två Latin Grammy Awards. Han fick också en Oscarsnominering 2012 för bästa originalsång för "Real in Rio" från den animerade filmen "Rio".
Dödsfallet bekräftas i ett uttalande av hans familj som meddelar att "hans fru och musikaliska partner under de senaste 54 åren, Gracinha Leporace Mendes, fanns vid hans sida, liksom hans barn".
Sergio Mendes uppträdde senast i november förra året för utsålda hus i Paris, London och Barcelona.