Riham Dawabsha fick svåra brännskador till 90% av sin kropp i juli attacken, skyllde på israeliska nybyggare.
Ali, hennes 18 månader gamla son, dog under attacken medan hennes man, Saad, dukade under för sina skador en vecka senare.
Dödsfallen framkallade internationell fördömelse. Hittills har inga misstänkta gripits.
Familjen Dawabshas hem var ett av två hus i byn Duma som brann upp och gäckades med slagord på hebreiska, bland annat ordet "hämnd".
Ännu en son ligger på sjukhus.
Rihams kropp förväntas återlämnas från det israeliska sjukhuset där hon behandlades till de palestinska myndigheterna på den ockuperade Västbanken.
Palestinierna har anklagat judiska nybyggare för att genomföra attacken. Israel har inte sagt om det håller nybyggarna ansvariga och en utredning pågår.
Israels premiärminister Benjamin Netanyahu har kallat attacken en terrorhandling och har sagt att alla ansträngningar kommer att göras för att fånga bovarna
Efter attacken tillkännagav den israeliska regeringen nya åtgärder för att bekämpa hämnare judiska grupper som attackerar palestinier och deras egendom, inklusive administrativt frihetsberövande för extremister.
Ett antal kvarhållanden har gjorts men inga i direkt samband med brandbombningen i Duma.
En palestinsk kvinna har dött av skador hon lidit under en mordbrandsattack på sitt hem på Västbanken som dödade hennes man och son.