Mark Jones, 43 år, som hade legat på sjukhus sedan händelsen den 26 juli, dog på lördagen.
Två män har åtalats för mordförsök och har ett hagelgevär efter skottlossningen på New Road, Mountain Ash.
Polisen i södra Wales sa att en granskning av dessa anklagelser nu skulle äga rum.
Edward Bennett, 47, från Mountain Ash, och Stephen Bennett, 52, från Pontypridd, var båda häktade efter att ha infunnit sig vid Cardiff Crown Court i augusti.
Det Ch Insp Ceri Hughes sade: " Våra tankar är med Marks familj som får stöd av en sambandsofficer i denna svåra tid.
"En granskning av anklagelserna i förhållande till de två män som är i förvar kommer nu att äga rum."
En man som var i ett kritiskt tillstånd efter en skottlossning i Rhondda Cynon Taff för två månader sedan har nu dött, sade polisen.