El alto funcionario dio la noticia desde el Hospital Militar en Caracas, rodeado de integrantes del gabinete ejecutivo y representantes de las Fuerzas Armadas.
Maduro afirmó entre lágrimas que el jefe de Estado murió a las 04:25 pm, hora local.
"Que viva Hugo Chávez", dijo Maduro.
"Los que mueren por la vida, no pueden llamarse muertos y a partir de este momento he prohibido llorarlo", añadió.
El vicepresidente dijo que su administración asumirá "sus retos, su proyecto, junto al acompañamiento de todo el pueblo".
"Pedimos canalizar el dolor en paz. A todas las organizaciones políticas de la patria", dijo Maduro y aseveró que hay que crecer "por encima de este dolor y estas dificultades".
De la misma manera el alto funcionario llamó a la calma. "Convocamos a la paz a los venezolanos y venezolanas".
Manifestaciones
En Caracas y en el interior del país, simpatizantes y opositores no tardaron en expresar sus puntos de vista a través de diversos medios, como concentraciones en sitios clave, bocinazos y fuegos artificiales.
Cientos de simpatizantes se concentraron en los alrededores de sitios icónicos, como el hospital militar y el palacio de Miraflores, para manifestar su dolor por la muerte del mandatario.
En algunos vecindarios de mayoría opositora se reportó el lanzamiento de algunos fuegos artificiales.
Transición
La noche del lunes, el ministro de Información, Ernesto Villegas, había dicho que la condición del mandatario había empeorado significativamente, por causa de una nueva afección respiratoria.
El método -cadena de radio y televisión-, la hora -pasadas las 10 de la noche- y el tono utilizado por el portavoz oficial dispararon una ola de rumores sobre la posibilidad de un desenlace en las siguientes horas.
Este martes, el vicepresidente Nicolás Maduro convocó a una reunión de gobierno que se transmitió por televisión, en compañía de ministros, gobernadores y representantes del alto mando militar, donde habló de los planes inmediatos del gobierno y denunció de una vez más la injerencia de factores externos en la política venezolana.
Sin embargo, los analistas manifestaban cautela: las principales dudas que habían rodeado la situación del presidente venezolano desde que se anunció que padecía cáncer, hace dos años, se mantenían en pie.
Pero el hecho de que Chávez no hubiera sido visto ni oído desde hace casi tres meses y que no hubiera podido juramentarse para el período presidencial para el que fue electo alimentaban los pronósticos más pesimistas.
Ahora, de acuerdo con la Constitución, comienza a correr un período de 30 días al final de los cuales han de celebrarse nuevas elecciones en Venezuela.
De momento, sin embargo, los representantes oficiales no han hecho mención a este asunto.