Khalifa bin Salman al-Khalifa avled på onsdagen vid 84 års ålder, meddelar statliga medier.
al-Khalifa har innehaft premiärministerposten sedan 1970, inför självständigheten från Storbritannien som fullbordades 1971.
Den sista tiden har han vårdats i USA.
En veckas landssorg har utlysts i det lilla kungadömet efter dödsbeskedet.