En talsmann for regjeringen, Bereket Simon, sa at den 57 år gamle Meles døde sent mandag kveld, og at han var i utlandet da han døde.
Ryktene om at Meles var dødssyk har gått siden han ikke møtte opp på et toppmøte i Den afrikanske union i Addis Abeba juli. Han har ikke vært sett offentlig siden juni, og det er blitt meldt at han befant seg på sykehus i Brussel.
Ifølge statlig fjernsyn var han blitt bedre de siste månedene, men døde plutselig av en betennelse.
Visestatsminister Hailemariam Desalegn tar over som fungerende statsminister, ifølge statlig radio og TV.
Den tidligere geriljalederen Meles Zenawi har sittet ved makten i Etiopia siden han ledet et opprør mot Mengistu Haile Mariams militærjunta i 1991.