Enligt Nya Kina ska han ha konstaterats död strax efter midnatt lokal tid.
Li valdes till premiärminister av Kinas politbyrå i slutet av 2012 och intog posten året därpå, en position han behöll fram tills dess att han klev av i mars i år. Han blev 68 år gammal.
Li innehade rollen som premiärminister – och därmed landets andre mäktigaste makthavare – under president Xi Jinpings två första, femåriga mandatperioder.
Han uttalade stöd för att genomdriva ekonomiska reformer under sin tid vid makten. Men hans försök att förnya Pekings finanspolitik mötte motstånd hos Xi.
Hans politiska karriär tog fart på allvar under 1980-talet och parallellt med att han steg i graderna förändrades Kina radikalt, från den rekordsnabba tillväxten under 1990-talet och början av 2000-talet till de senaste årens mer långsamma takt.
Även rent politiskt fick Li uppleva förändringarnas vindar. Kinas tidigare president Hu Jintaos styre ansågs, likt flera av hans företrädare, inriktat på konsensus medan Xi Jinping i stället söker koncentrera mer makt till sitt ämbete.
När Li Qiang – en av Xis allierade – utsågs till Li Keqiangs efterträdare sågs det av bedömare som ett tecken på att den sistnämndes reformvänliga agenda lämnats därhän av ett Peking som i allt högre utsträckning vill stärka sitt grepp över en ekonomi där hjulen inte snurrar lika snabbt som tidigare.