Enligt en släkting som inte vill uppge sitt namn så avled 71-åringen på väg till Paris för vård.
Buyoya styrde Burundi i totalt 13 år, 1987 till 1993 samt 1996 till 2003. Båda gångerna tog han makten genom militärkupper. I oktober dömdes han till livstids fängelse i sin frånvaro för mordet på president Melchior Ndadaye, som dödades i en kupp 1993 efter fyra månader vid makten. Ndadayes död följdes av ett inbördeskrig som kostade minst 300 000 människor livet.
Sedan 2012 och fram till november i år var Buyoya Afrikanska unionens sändebud för Mali och Sahelregionen.