Dois anos mais tarde, foi apresentada como candidata à Real Academia Española por Antonio Tovar, Julián Marías e Luis Rosales. No entanto, sua candidatura não prosperou.
Em 1985, anunciou sua intenção de residir no Brasil junto de seu filho, mas o Ministério da Cultura espanhol ajudou a escritora com a quantia de dois milhões de pesetas para que permanecesse em Madrid. Posteriormente, a Prefeitura e a Deputação Provincial de Valladolid, em colaboração com o Ministério, concederam-lhe uma pensão vitalícia.
Em 1987 publicou Rebanaduras, uma antologia de artigos literários e críticos escritos entre 1930 e 1980, e recebeu o Prêmio Nacional das Letras Espanholas em reconhecimento ao conjunto de sua obra.
Em 12 de abril de 1988 foi nomeada filha predileta da cidade de Valladolid. Em 31 de maio do mesmo ano, apresentou na Residencia de Estudiantes o romance Ciencias Naturales.
Também em 1988, por ocasião de seu 90º aniversário, os sinos de oito igrejas de Valladolid executaram um concerto em sua homenagem, sob a direção do compositor valenciano Llorenç Barber.
Em 1989 recebeu o título de doutora honoris causa pela Universidad de Valladolid, por proposta do Departamento de Filologia Espanhola da Faculdade de Filosofia e Letras, em reconhecimento à sua extensa obra e à sua ligação com a cidade.
Em 1990, a editora Júcar publicou La lectura es secreto, um conjunto de breves ensaios da escritora vallisoletana. Em 1991 foi lançada uma coletânea de sua produção poética sob o título Poesia (1931–1991).
Em 18 de janeiro de 1991, foi-lhe concedido o Prêmio Castela e Leão das Letras de 1990, dotado de dois milhões de pesetas e instituído pelo governo autônomo de Castela e Leão.
Em 1992 participou do VIII Festival Internacional de Poesia realizado em Barcelona e dos cursos de verão da Universidad Complutense de Madrid em El Escorial e Almería. Nesse mesmo ano, foi nomeada doutora honoris causa pela Universidad Americana de San Luis. Em 24 de novembro recebeu o Prêmio Comunidade de Madrid de Criação Literária de 1992, entregue pelo presidente Joaquín Leguina em 11 de dezembro.
Em 11 de fevereiro de 1993, Rosa Chacel foi agraciada com o Prêmio Cidade de Barcelona de Literatura em Língua Castelhana por sua obra Poesia. Em maio, foi finalista do Prêmio Príncipe das Astúrias das Letras. Em 3 de junho, coincidindo com seu 95.º aniversário, a cidade de Valladolid prestou-lhe uma homenagem durante a qual foram apresentados o terceiro e o quarto volumes de suas obras completas, além de lhe ser concedida a Medalha de Ouro da Província de Valladolid.
Rosa confessou ter perdido quase totalmente as esperanças de receber o Prêmio Cervantes, a distinção mais cobiçada das letras em castelhano, para a qual já havia sido finalista várias vezes. Nesse mesmo mês, a associação feminina Charter 100 prestou-lhe homenagem no Círculo de Belas Artes e entregou-lhe o prêmio Heroína em reconhecimento à sua vida e obra.
Em 4 de novembro de 1993 foi designada membro do Conselho do Real Patronato do Museo del Prado e, poucos dias depois, voltou a figurar entre os finalistas do Prêmio Cervantes, que mais uma vez lhe foi negado, causando-lhe grande decepção.
Em 29 de dezembro desse mesmo ano, recebeu uma das Medalhas de Ouro ao Mérito em Belas-Artes de 1993, por decisão do Conselho de Ministros da Espanha.
Em 18 de junho de 1994 foi internada no Hospital Ramón y Cajal após sofrer insuficiência coronária e respiratória. Em 5 de julho, ainda hospitalizada, recebeu das mãos do rei Juan Carlos I a Medalha de Ouro de Belas-Artes. A cerimônia, bastante emocionante, ocorreu em seu próprio quarto de hospital.
Três dias depois recebeu alta devido à significativa melhora de seu estado de saúde, mas pouco depois voltou a ser internada. Embora inicialmente tenha respondido ao tratamento, seu estado psicológico foi considerado preocupante, o que, na opinião dos médicos, dificultava sua recuperação.
Em 27 de julho, após 48 horas em estado crítico, faleceu em consequência da doença cardiorrespiratória de que padecia. Rosa Chacel morreu inconsciente, sem dores, acompanhada por familiares e amigos, entre eles a poetisa Clara Janés e seu biógrafo Alberto Porlan. No dia seguinte, foi sepultada no Panteón de Hombres Ilustres de Valladolid.
Viúva de Timoteo Pérez Rubio, Rosa Chacel teve um filho, Carlos Pérez Chacel, que doou numerosos diários, documentos manuscritos e arquivos jornalísticos à Fundación Jorge Guillén, instituição com a qual a escritora havia firmado um acordo em troca de uma pensão vitalícia.
O legado doado consistia em 14 pastas contendo 1.075 páginas manuscritas de seu romance Ciencias Naturales, oito pastas com 866 cartas de amigos, escritores e críticos, 650 páginas de diários pessoais e outras oito pastas com 633 publicações de revistas e jornais sobre sua obra. Esses materiais já se encontram catalogados e à disposição dos pesquisadores na Biblioteca de Castela e Leão, bem como na internet.
Em maio de 1998, coincidindo com o centenário de nascimento da escritora, a Secretaria de Educação e Cultura da Junta de Castela e Leão publicou a terceira e última parte dos diários da autora.