周延儒诬陷其有“杀贼者抵死”不战之令，于崇祯五年十二月被罢免巡抚之职，两年后便郁郁而终。

事实上，流寇进入山西之际，宋统殷便飞檄总兵曹文诏，令其率军急进蒲州、沁水一带迎头痛剿，但曹文诏一路遇贼无数，拖慢了行军速度，流寇则直扑寿阳，有进击太原之势。

宋统殷急令副将吴才率领精兵五千扼守寿阳，然吴才一战击溃，仓皇逃回太原，当场就被宋统殷斩了。

崇祯六年正月，曹文诏抵达霍州一带时，宋统殷已官罢太原，空留一腔遗憾。