Dawn Sturgess (44) døde søndag kveld på sykehuset i Salisbury. Familien til den døde kvinnen er informert om dødsfallet, skriver britisk politi i en pressemelding.
Politiet åpner drapsetterforskning etter søndagens dødsfall.
Forrige lørdag ble et par i 40-årene funnet bevisstløse i huset sitt i Amesbury, nær Salisbury sør i England.
Den 45 år gamle mannen som ble funnet ved siden av henne ligger fortsatt på sykehuset. Tilstanden hans er fortsatt kritisk.
Antiterrorpoliti koblet inn
Kvinnen vil nå bli obdusert.
Politiet i England har en teori om at paret ble forgiftet av Novitsjok, etter å ha kommet over en liten beholder med giften tilfeldig. Prøver viser at paret ble forgiftet etter å ha tatt på beholderen med hånden.
Beholderen kan ha blitt kastet etter nervegiftangrepet mot den tidligere russiske Sergej Skripal og datteren Julia i Salisbury i mars.
Huset til det britiske paret ligger om lag 13 kilometer fra der angrepet fant sted.
Over 100 politifolk jobber med å finne beholderen, som så langt ikke er funnet.
Lover å fortsette arbeidet
– Dette er sjokkerende og tragiske nyheter. Våre tanker går til familien hennes i denne ekstremt vanskelige tiden, sier Neil Basu i antiterrorpolitiet.
Politiet lover å fortsette arbeidet med full styrke for å finne ut hvordan disse to kunne bli eksponert for den dødelige giften.
– Nyheten om dødsfallet til Sturgess har bare gitt oss mer styrke til å ville finne de ansvarlige for denne barbariske handlingen, heter det videre i politiets uttalelse.
Lørdag ble også en politimann innlagt på sykehus i England etter mistanke om at han var blitt forgiftet av nervegiften Novitsjok, men han ble raskt friskmeldt.