"Vårt medicinska team har bekräftat att Tuan Tuans hjärta slutade slå 13:48 (05:48 GMT)", står det i ett kort meddelande från djurparken utan att precisera dödsorsaken.
Tuan Tuan var 18 år och i augusti upptäckte man för första gången att hanen led av en förändring i hjärnan, troligen en tumör. Sedan dess har han stått på medicinering mot slaganfall och den senaste tiden fått vad djurparken kallar "palliativ vård".
Tuan Tuan hann under sin tid i Taiwan få två ungar med sin partner, honan Yuan Yuan. Pandaparet har varit högt älskat i Taiwan och haft status av superstjärnor.
Kina har länge bedrivit diplomati med hjälp av pandor. Pandaparet skänktes till Taiwan under en period då relationen mellan Kina och Taiwan var bättre än dagens synnerligen frostiga.