2010年10月6日下午13时35分，因病医治无效在西安不幸逝世，享年80岁。

侯伯宇教授曾任西北大学现代物理研究所博士生导师，曾任校学术委员会主任。全国先进工作者，国家级有突出贡献专家，“五一”劳动奖章获得者。获国家教委、国家科委优秀科技工作者称号。国际纯粹与应用物理学会数学物理理事会成员，中国高等科学技术中心高级顾问。国家攀登计划《面向二十一世纪理论物理重大前沿课题》专家组资深成员，曾任国家教委教学指导委员会委员、国家自然科学基金评委，“八五”国家攀登项目《九十年代理论物理重大前沿课题》专家组成员。已培养博士研究生20名，硕士研究生20多名，指导博士后研究人员7名。在国内外发表论文200余篇，出版专著1部，获国家自然科学奖和全国科学大会奖4项（主持人1项，合作者2项，参加者1项），获国家教委优秀教学成果一等奖1项，省级一等奖3项。

50年代末，在国际上首先作出Green函数的完整的双中心展式。60年代，利用自己建立的“降算子多项式”在国际上首先证明了著名苏联数学家Gelfand的U(n)群无穷小算子矩阵元公式，该公式在核物理和量子化学中被广泛应用；拓朴性是70年代中期场论发展的重要特点，侯伯宇早在1973年就在国际上同时独立发现SU(2)单极有拓扑性和可约化性质，并系统地用自己提出的规范协变的约化分解方法，研究了经典解及角动量；他于二维可积场研究方面系统地发现了非线性西格玛模型场、有二Killing矢量的引力场、杨Mills场及超对称情况等多种相对论性场的无穷多守恒流，进一步找到了由这些无穷多守恒流产场方程解变换的完全集合，其中包括Kac-Moody型(被合作者称为H-变换)、Virasoro型(被称为Hou-Li变换，Li为侯伯宇的学生)、无穷小Backlund型交换。他还用协变方式统一处理完全可积性且给出几何图象。在规范场方面，与国际上同时独立提出规范群3-Cocycle与联络空间上同调系列的联系，特别是整体指标，指出其继承性如何表现为物理量的边界行为；又在共型场统计模型、量子群方面做出创新工作，明显得到共形场的聚合辫子行为的量子群高维表示式。首次明显给出椭圆精确可解统计模型的高秩一般的Bethe-Ansatz、量子与经典代数结构，发现其循环表示及差分算子表示。

李政道：“伯宇先生是国内著名物理学家、教育家，他一生致力于数学物理研究，在场论拓扑性质研究、二维可积场研究、 规范场理论、共形场统计模型、量子群等领域做过很出色的创新工作。他勤奋万分，以研究物理为自己人生理想。同时，他为祖国的人才培养作出了杰出贡献。他的去世，是祖国物理事业的重大损失，我更是失去了一位多年的良友。”“他勤奋万分，以研究物理为自己人生理想。”

中共陕西省委：他爱国爱党，忠诚党的教育科技事业，长期从事理论物理和数学物理的研究，在前沿领域作出突出贡献，荣获全国科学技术大会奖、国家自然科学奖、全国高等教育优秀教学成果奖、陕西省科技成果奖等多项奖励，先后被评为全国优秀党员专家、全国劳动模范、全国优秀教育工作者、陕西省劳动模范和陕西省优秀教师。 侯伯宇同志是我省优秀知识分子的典范，是严谨求实、勇于创新的科教工作者的楷模，是扎根西部、甘于奉献的党员专家的杰出代表。并追授侯伯宇同志“优秀共产党员”称号。

西北大学名誉校长张岂之：侯伯宇是真正的大学教授，为科学而服务一生，这种精神在我们是最为可贵的。

中科院物理所博士后冯俊：他跟我们说过的，如果他有生之年能够在科研上达到他想要的高峰的话，他觉得他自己死而无憾。

教育部原部长陈宝生：“侯伯宇是中国教育界的旗帜！‘一路寻找伟大，找到的多是昙花，今天我找到了平凡，欣喜地偶遇伟大’，我们教育人的标杆就是侯伯宇这样的人！侯伯宇精神就是我们新时期教育人的精神！”

父亲：侯镜如

兄弟：侯伯岳、侯伯元（侯伯援）、侯伯文

姐妹：侯伯兰（侯德燕）

夫人：曹淑霞

2011年11月29日中共陕西省委关于追授侯伯宇同志“优秀共产党员”称号——开展向侯伯宇同志学习活动的决定。

2012年10月15日，西北大学举办110周年校庆庆典大会，侯伯宇教授塑像落成是校庆重要内容之一。