Han ville att en domstol skulle godkänna en flytt till ett skotskt fängelse, men Ashworth Hospital sa att han hade kronisk psykisk sjukdom och behövde fortsatt vård på Merseysides toppsäkerhetsanläggning.
Brady, nu 75 år, och Myra Hindley, som dog i fängelse 2002, torterade och mördade fem barn.
Han fängslades för tre mord 1966 och har varit på Ashworth sedan 1985.
Han och Hindley erkände senare två mord till.
Domare Robert Atherton, som ledde den trepersonerspsykiatriska hälsodomstolen i Ashworth, sade: "Domstolen har dragit slutsatsen att Ian Stewart Brady fortsätter att lida av en psykisk sjukdom som är av en natur och grad som gör det lämpligt för honom att fortsätta att få medicinsk behandling, och att det är nödvändigt för hans hälsa och säkerhet och för att skydda andra personer att han bör få sådan behandling på sjukhus, och att lämplig medicinsk behandling finns tillgänglig för honom."
Skälen till tribunalens beslut kommer att släppas senare.
Från Dominic Casciani Home Affairs korrespondent
Ashworth Hospital hävdade att Brady var ute efter "en seger" över myndigheterna. Detta beslut, som förnekar honom denna seger, kommer ner till det mycket snäva juridiska uppdrag som måste fullgöras av hans mental hälsa domstol.
Panelen hade en enkel uppgift: att bedöma patientens hälsa och vad som skulle vara kliniskt rätt för honom.
Så även om vi ännu inte har sett de fullständiga skälen, så betyder tribunalens beslut att Brady fortfarande lider av paranoid schizofreni eller någon annan behandlingsbar sjukdom.
När det väl hade kommit fram till denna slutsats, kunde det vidare slå fast att det skulle vara lämpligt att behålla Brady på Ashworth, antingen för att få behandling eller för att det skulle vara nödvändigt för hans egen eller andras säkerhet.
Det kommer att bli svårt för honom att överklaga beslutet eftersom han bara kan överklaga om han kan visa att domstolen har fel.
Brady har rätt att överklaga beslutet.
Doktor David Fearnley, medicinsk chef vid Ashworth, sade: " Vi uppskattar den tid och ansträngning som den psykiska hälsovårdstribunalen har gett i detta fall, och dess dom stämmer överens med våra läkares expertutlåtanden.
"Mr Brady lider av en allvarlig personlighetsstörning och en psykisk sjukdom som fortfarande kräver högkvalitativ vård.
"Det är ett bevis för Ashworth Hospitals personal att vi har kunnat stabilisera hans schizofreni i den utsträckning vi har. Hans tillstånd är dock kroniskt och kommer att kräva detta stöd inom överskådlig framtid."
Doktor Fearnley frågade om domstolen, som hölls offentligt på Bradys begäran, kan ha förvärrat sjukdomen, och han sade: " Jag tror att svårigheten med en person som Ian Brady är att han har en komplicerad psykisk sjukdom och under många år har kunnat ge publicitet åt sin oro.
"Vi ser dock detta som en del av ett övergripande problem som våra experter undersöker och kommer att fortsätta att ge expertvård."
Brady har varit på en hungerstrejk sedan 1999 och dök upp vid domstolen med sin foderrör på plats. Domstolen hörde att han också äter lite mat på "de flesta dagar".
Dr Fearnley sa att hans behandling var under granskning av specialistteamet, inklusive frågan om utfodring.
Bradys och Hindleys brott om sexuella övergrepp, tortyr och mord på barn chockade nationen.
Lesley Ann Downey, 10, John Kilbride, 12, Keith Bennett, 12 och Pauline Reade, 16 år, blev alla sexuellt överfallna innan de dog av paret.
Deras kroppar begravdes på Saddleworth Moor nära Manchester, även om Keith Bennetts kropp aldrig hittades.
Deras sista offer, Edward Evans, 17, mördades inför Hindleys 17-åriga svåger, som larmade polisen.
Keiths mor, Winnie Johnson, ringde upprepade gånger till Brady för att avslöja platsen för hans grav. Hon dog förra året, 78 år, utan att veta var hennes sons kvarlevor finns.
Hennes advokat John Ainley sa att han trodde att hon skulle ha blivit "tillfredställd" av tribunalens beslut.
"Hon kände alltid att Ian Brady inte gav barnen något val och därför borde han inte ha något val att lämna sjukhusmiljön."
Terry Kilbride, Johns bror, sa att Brady skulle stanna på sjukhus.
"Jag tror inte att han kommer att ta livet av sig, det är bara ett trick, bara ytterligare en avslutning.
"Jag tror att han borde åka tillbaka till sjukhuset, jag tror att det är där han hör hemma, på sjukhuset, och hålla honom vid liv så länge som möjligt, för det är bara han som vet var Keith Bennett är."
Brady gav bevis i mer än fyra timmar vid domstolen, som satt på Ashworths psykiatriska sjukhus i Maghull. Det var första gången han hade talat offentligt i 47 år.
Brady hade sagt till tribunalen att han använde "metod agerar" för att lura läkare att klassificera honom som galen så att han kunde förflyttas från fängelse till sjukhus.
Men han sa att han nu ville lämna Ashworth för att han hatade det och "regimen har bytt till ett fängelselager".
Domstolen hörde från Bradys advokat att Brady hade en allvarlig personlighetsstörning men inte var psykiskt sjuk och kunde behandlas i fängelse i stället för på sjukhus.
Under sina bevis vägrade Brady att besvara en fråga från sin egen advokat om han hade för avsikt att ta sitt eget liv om han förklarades lämplig att återvända till fängelset.
Rättning 25 Juli 2013: En tidigare version av denna berättelse felaktigt föreslog Ian Bradys juridiska avgifter kostar 250.000 pund.
Mordmördaren Ian Brady har förlorat sitt lagliga bud att förflyttas från ett psykiatriskt sjukhus tillbaka till fängelset.