Enligt Nya Kina ska han ha konstaterats död strax efter midnatt lokal tid.
Li valdes till premiärminister av Kinas politbyrå i slutet av 2012 och intog posten året därpå, en position han behöll fram tills dess att han klev av i mars i år. Han blev 68 år gammal.
Li innehade rollen som premiärminister – och därmed landets andre mäktigaste makthavare – under president Xi Jinpings två första, femåriga mandatperioder.
Han uttalade stöd för att genomdriva ekonomiska reformer under sin tid vid makten. Men hans försök att förnya Pekings finanspolitik mötte motstånd hos Xi.
När Li Qiang – en av presidentens allierade – utsågs till Li Keqiangs efterträdare sågs det av bedömare som ett tecken på att den sistnämndes reformvänliga agenda lämnats därhän av ett Peking som i allt högre utsträckning vill stärka sitt grepp över en ekonomi där hjulen börjat snurra långsammare.